Vật liệu lõi điện là trụ cột chính để thúc đẩy năng lượng và công nghệ trong tương lai

Trong bối cảnh nhu cầu năng lượng toàn cầu và sự phát triển công nghệ nhanh chóng, Vật liệu lõi điện đang trở thành tâm điểm của ngành điện và điện tử. Những vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong máy biến áp, động cơ, cuộn cảm và các thiết bị điện khác, đồng thời là nền tảng quan trọng để hiện thực hóa các chức năng điện tử và truyền năng lượng hiện đại. Hiệu suất của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, độ ổn định và tuổi thọ của thiết bị điện, do đó đã thu hút nhiều sự chú ý từ ngành công nghiệp và các tổ chức R&D.
Vật liệu lõi điện là vật liệu dùng để truyền từ trường hoặc lưu trữ năng lượng điện trong thiết bị điện, chủ yếu bao gồm vật liệu lõi, vật liệu từ tính và vật liệu cách điện. Theo chức năng và đặc điểm của chúng, các vật liệu này có thể được chia thành các loại sau:
Nó được sử dụng rộng rãi trong máy biến áp và động cơ và là một trong những vật liệu cốt lõi phổ biến nhất.
Nó có đặc tính thấm từ cao và tổn thất thấp, có thể cải thiện hiệu quả của thiết bị một cách hiệu quả.
Chẳng hạn như vật liệu từ tính ferrite và hợp kim, chủ yếu được sử dụng trong máy biến áp và cuộn cảm tần số cao.
Độ kháng từ thấp và độ thấm từ cao làm cho nó phù hợp với điều kiện từ trường động.
Bao gồm nhựa epoxy, màng polyimide, v.v., chủ yếu được sử dụng để bảo vệ cách điện trong các thiết bị điện.
Đảm bảo vận hành an toàn các thiết bị điện và ngăn ngừa đoản mạch, tai nạn điện giật.
Một loại vật liệu lõi mới đã thu hút nhiều sự chú ý do tổn thất sắt cực thấp và độ ổn định nhiệt độ tuyệt vời.
Thích hợp cho các hệ thống điện hiện đại hiệu quả và tiết kiệm năng lượng.

Với sự phổ biến nhanh chóng của các phương tiện sử dụng năng lượng mới, sản xuất năng lượng gió và năng lượng mặt trời, nhu cầu về vật liệu lõi điện hiệu quả và tiết kiệm năng lượng đã tăng cao. Ví dụ, động cơ truyền động trong các phương tiện sử dụng năng lượng mới đã đặt ra yêu cầu cao hơn đối với vật liệu lõi nhẹ và có hiệu suất từ ​​tính cao.
Sự phổ biến của các thiết bị điện tử tần số cao như thiết bị liên lạc 5G và thiết bị IoT đã thúc đẩy nhu cầu về vật liệu từ mềm có độ thất thoát thấp, độ thấm cao. Những vật liệu này có thể hỗ trợ việc thu nhỏ và hiệu suất cao của thiết bị đồng thời giảm mức tiêu thụ năng lượng.
Lượng khí thải carbon sinh ra trong quá trình sản xuất vật liệu cốt lõi truyền thống đã dần thu hút được sự chú ý. Để đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường, các tổ chức nghiên cứu và doanh nghiệp đã bắt đầu phát triển các vật liệu cốt lõi thân thiện với môi trường và có thể tái chế hơn.
Việc áp dụng các công nghệ sản xuất tiên tiến như in 3D và luyện kim bột đã giúp cho việc thiết kế và sản xuất vật liệu lõi điện trở nên chính xác và hiệu quả hơn. Điều này không chỉ cải thiện hiệu suất vật liệu mà còn giảm đáng kể chi phí sản xuất.
Tấm thép silicon và vật liệu cách nhiệt trong máy biến áp đảm bảo truyền tải điện hiệu quả và giảm tổn thất năng lượng, đây là mắt xích quan trọng trong xây dựng lưới điện.
Vật liệu từ mềm dùng trong động cơ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và tuổi thọ của thiết bị. Nhu cầu về vật liệu có độ ồn thấp và năng lượng thấp trong ngành thiết bị gia dụng đã thúc đẩy sự phát triển của vật liệu từ tính mới.
Các trạm gốc 5G, thiết bị sạc không dây, v.v. đều dựa vào vật liệu lõi điện hiệu suất cao để hỗ trợ tần số và hiệu suất hoạt động cao hơn.
Trong các thiết bị như tua-bin gió và bộ biến tần quang điện, vật liệu lõi có hiệu suất cao và tổn thất thấp là chìa khóa để đạt được hiệu quả sử dụng năng lượng sạch.
Vật liệu hiệu suất cao thường đắt tiền, cản trở các ứng dụng quy mô lớn. Bằng cách tối ưu hóa quy trình sản xuất và sản xuất quy mô lớn, dự kiến ​​sẽ giảm chi phí nguyên vật liệu.
Sự phụ thuộc vào kim loại hiếm đã làm tăng áp lực tài nguyên. Nghiên cứu và phát triển các vật liệu thay thế và công nghệ tái chế đã trở thành một hướng quan trọng để giải quyết các nút thắt về tài nguyên.
Ở các thiết bị có tần số cao hơn và hiệu suất cao hơn, các vật liệu hiện có có thể không đáp ứng đầy đủ nhu cầu. Nghiên cứu và phát triển vật liệu liên tục cũng như tối ưu hóa hiệu suất là đặc biệt quan trọng.
Sự phát triển của vật liệu mới sẽ tập trung nhiều hơn vào thiết kế nhẹ, đồng thời kết hợp nhiều chức năng như từ tính, độ dẫn điện và khả năng chịu nhiệt.
Với sự trợ giúp của AI và công nghệ dữ liệu lớn, cấu trúc vi mô của vật liệu có thể được mô phỏng và tối ưu hóa nhanh chóng để cải thiện hiệu quả R&D và tỷ lệ chuyển đổi kết quả.
Với nhu cầu toàn cầu hóa về vật liệu lõi điện, các quốc gia sẽ hợp tác chặt chẽ hơn trong nghiên cứu và phát triển công nghệ cũng như chia sẻ tài nguyên.
Là trụ cột chính của năng lượng và công nghệ hiện đại, vật liệu lõi điện không chỉ thúc đẩy việc nâng cấp các thiết bị điện truyền thống mà còn bơm năng lượng liên tục vào các lĩnh vực năng lượng mới và công nghệ cao. Được thúc đẩy bởi cả những đột phá về công nghệ và nhu cầu thị trường, ngành công nghiệp vật liệu lõi điện sẽ mở ra một không gian phát triển rộng lớn hơn trong tương lai và hỗ trợ sự phát triển bền vững của năng lượng và công nghệ toàn cầu.