雜質(zhì)低于500ppm、顆粒小于3微米的軟磁合金粉料

新能源汽車利好環(huán)境下，天智合金從三年前進軍新能源汽車領域，新能源汽車用合金粉末營收更是達到了總營收的三分之一。天智合金通過合金成分設計、優(yōu)化生產(chǎn)線、提升自動化率等多方面提升合金粉末性能。

10年前，天智合金材料有限公司在泉州洛江區(qū)注冊成立，僅半年后，水氣聯(lián)合霧化生產(chǎn)線建成，并全面投產(chǎn)金剛石超硬工具合金胎體粉。10年來，天智合金在材料、工藝、測試三大領域不斷創(chuàng)新與實踐，成為行業(yè)國內(nèi)一流的研發(fā)、生產(chǎn)、測試中心。

天智合金以特種合金材料研發(fā)及規(guī)?；a(chǎn)為主營業(yè)務，主要產(chǎn)品有：MIM用超細不銹鋼粉末系列;電感用軟磁粉末系列;金剛石超硬工具用合金胎體粉末系列，以及其他客戶定制的特種金屬-合金粉末產(chǎn)品，廣泛服務于航空航天、信息通訊、電力電子、冶金機械、石油化工、能源交通、環(huán)境保護等高新科技領域。

合金粉末

新能源汽車對合金粉末提出的要求

新能源汽車發(fā)展前景持續(xù)向好，給磁性元器件行業(yè)帶來了巨大的發(fā)展空間。天智合金也從三年前入局新能源汽車領域，新能源汽車用合金粉末營收占比更是達到了總營收的三分之一。

作為新能源汽車磁性元器件用原材料，合金粉末是由兩種或兩種以上組元經(jīng)部分或完全合金化而形成的金屬粉末，按成分分類主要有鐵合金粉、銅合金粉、鎳合金粉、鈷合金粉和貴重金屬合金粉等，主要用于一體成型電感。

磁粉

新能源汽車發(fā)展對磁性元器件提出了高頻的要求，高頻化后對合金粉末提出了耐高溫、耐高壓、耐冷沖熱和性能穩(wěn)定的要求。具體來看，一是合金粉末的飽和磁感強度要高;二是合金粉末耐高頻衰減性要好;三是合金粉末在高頻下要保證磁性能的穩(wěn)定性。他表示現(xiàn)在合金粉末能在1MHz到10MHz之間磁導率不下降。

新能源汽車用一體成型電感需要提高合金粉末飽和磁感強度、高絕緣度、絕緣耐電壓等方面的性能。過去一體成型電感一般標準是100MΩ，但是現(xiàn)在做車規(guī)鋁的話會要求1GΩ以上。就耐電壓來說，以前耐電壓100V-200V就夠了，現(xiàn)在提出要求耐瞬間沖擊電壓需要能達到500V、600V以上。

天智合金工程師趙放指出了客戶對于合金粉末的技術要求，他表示：“客戶要求我們維持在較高的磁導率的情況下，要逐步提升合金粉末飽和性能和絕緣性能，那么對合金粉末的防腐蝕性能也有要求，所以就不像過去單獨只看重一個方面。再有，因為使用場景的不同，頻率、電流和功率都越來越大了，這種情況下對電感的工作效率提出了要求，以前像一般的一體成型電感，是不太考慮效率的，現(xiàn)在對效率看得比較重。”

不斷創(chuàng)新 合金粉末性能迭代升級

合金粉末需要具有良好的機械性能，具備一定的強度、硬度和韌性以確保產(chǎn)品的耐用性。提高合金粉末性能的困難就在于核心成分設計和霧化技術的升級改造，如何去提高合金粉末在高端應用里做成電感以后效率的提升。

天智合金通過粉末的合金成分設計，與其他的合金元素摻雜提升機械性能，進而提升粉末的強度、韌性、耐沖擊性。其次，通過合金粉末形貌的優(yōu)化，從不規(guī)則的粉末變成規(guī)則或球形的粉末，甚至有時粉末要進行扁平化。

現(xiàn)在采用兩種方式檢測合金粉末的性能，一種直接測電阻，另一種方式是不測電阻，看材料在多大的電壓下被擊穿，或者說在多大的電壓下還不被擊穿。趙放表示，“現(xiàn)在還沒有一個行業(yè)標準，因為不同的電感使用在不同的電路板上面，對不同的材料也有不同的耐電壓值?！?/p>

天智合金通過合金粉末以及搭配一些非晶粉末和納米晶粉末來實現(xiàn)客戶技術要求的目標?，F(xiàn)在天智合金粉末的耐電壓已經(jīng)達到500V以上了。

合金粉末

此外，天智合金通過整條生產(chǎn)線的優(yōu)化以及自動化率的提升，減少人為的污染，提高純度的冶金熔煉技術。

天智合金目前裝備有200-500kg級的水氣聯(lián)合霧化制粉設備，批量生產(chǎn)金剛石超硬工具合金胎體粉、MIM用高振實超細不銹鋼粉、以及FeSiCr、FeSi、FeNi50、MPP、FeCoNi、FeSiAL等軟磁粉末。

據(jù)悉，天智合金使用自研發(fā)的冶煉的純凈化工藝，讓冶煉過程中進行鋼液的純凈化，雜質(zhì)極低，雜質(zhì)含量可以小于500ppm的超純潔的軟磁合金材料，成分是鐵芯的軟磁合金最細的顆粒度可以量產(chǎn)到3微米以下。

天智合金軟磁交流測試儀

趙放說道：“不同的粉廠有不同的標準，一般來說雜質(zhì)含量越低就越純，損耗就會越低，效率就會越高。500ppm可以達到像日本、德國優(yōu)秀磁材企業(yè)的水平，算是國際先進水平了，如日本企業(yè)TDK粉末雜質(zhì)含量也達到500ppm。”

據(jù)悉，天智合金技術團隊骨干來自日本及國內(nèi)材料名校相關專業(yè)，在金剛石超硬工具合金材料、MIM用高振實超細不銹鋼粉、以及軟磁材料等領域進行了大量材料設計、規(guī)?；a(chǎn)工藝及產(chǎn)品應用研究，積累了豐富的經(jīng)驗。同時聘請了北京科技大學以及臺灣、日本的MIM行業(yè)和電子行業(yè)知名專家作為科技顧問。

當前天智合金擁有大型冶煉爐一共9臺，年產(chǎn)量已經(jīng)達到了12000噸，產(chǎn)能可以滿足客戶的需求，預計在五年之內(nèi)，把產(chǎn)能擴大到20000噸。

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審核編輯黃宇