Pó de ferro e silício de alto-desempenho e baixo-

O pó de ferro com baixo-silício é um material em pó especial-à base de ferro com conteúdo de silício estritamente controlado dentro de uma faixa específica (normalmente menor ou igual a 0,5%). Sua principal vantagem técnica reside na redução significativa do impacto negativo do silício nas propriedades magnéticas do material. Do ponto de vista dos princípios das propriedades magnéticas, o silício pode aumentar a perda do núcleo e diminuir a permeabilidade magnética. Portanto, tornou-se uma matéria-prima essencial insubstituível em aplicações que exigem desempenho magnético rigoroso, especialmente nas áreas de componentes eletrônicos, transformadores de alta-frequência e materiais de blindagem eletromagnética.

Em termos de processos de produção, o pó de ferro com baixo-silício é preparado principalmente por atomização (atomização de água/gás) ou métodos de redução. Entre eles, o processo de atomização de gás sob atmosfera protegida-de nitrogênio permite um controle de composição mais preciso, regulando de forma estável o teor de silício dentro da faixa ideal de 0,1% a 0,3%. Para propriedades físicas, a distribuição do tamanho das partículas (faixa típica: 5–150μm) e a densidade compactada (maior ou igual a 4,8g/cm³) são indicadores principais de controle. Para propriedades eletromagnéticas, a intensidade de saturação magnética (maior ou igual a 1,8T) e a coercividade (menor ou igual a 80A/m) determinam diretamente o desempenho central dos produtos finais, todos os quais devem cumprir rigorosamente os padrões técnicos da indústria.

Em aplicações práticas, a resistência à oxidação do pó de ferro com baixo-silício requer atenção especial. Especialmente em processos de metalurgia do pó de impressão 3D, seu teor de oxigênio superficial (menor ou igual a 3.000 ppm) está diretamente relacionado à densificação das peças sinterizadas, o que por sua vez afeta a confiabilidade de serviço dos componentes. Atualmente, a indústria geralmente adota tecnologias de fosfatação ou revestimento composto para aumentar sua resistência à corrosão. Essa otimização do processo permite demonstrar vantagens exclusivas de aplicação na fabricação de componentes de precisão, como sensores automotivos e núcleos indutores.

Em comparação com o pó de liga de ferro-silício convencional, o pó de ferro com baixo-silício sacrifica a resistência mecânica parcial devido ao conteúdo reduzido de silício (o silício pode melhorar a dureza do material), mas ganha desempenho superior de perda de corrente parasita (menor ou igual a 3,5 W/kg a 50 Hz). Esta característica o torna particularmente adequado para a fabricação de núcleos de pó magnético usados ​​em fontes de alimentação chaveadas de alta-frequência. Quando combinado com o processo de tratamento térmico de recozimento a 650–800 graus, sua perda por histerese pode ser reduzida em mais de 30%. Esta vantagem de desempenho tem valor de aplicação crucial no projeto de inversores fotovoltaicos no novo setor de energia, fornecendo suporte material para melhorar a eficiência de conversão de energia dos inversores e otimizar o nível de consumo de energia dos equipamentos.