2018年是無(wú)線充電爆發(fā)的元年，繼三星之后，去年蘋(píng)果又3款手機(jī)用上了無(wú)線充電，而今年據(jù)說(shuō)小米、華為在新的機(jī)型上將擁有無(wú)線充電的功能，無(wú)線充電產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)爆發(fā)；有一種材料，叫納米晶，突然比較火爆，這跟無(wú)線充電有什么關(guān)系呢？ 在閱讀正文前，歡迎大家加我微信：polytpe012。

圖：無(wú)線充電接收端構(gòu)造（來(lái)源易充無(wú)線）

磁性材料與無(wú)線充電的關(guān)系

無(wú)線充電產(chǎn)品可以分為接收端和發(fā)射端，好比手機(jī)的wifi功能，發(fā)射端類似無(wú)線路由器；無(wú)線充電接收端類似手機(jī)內(nèi)置的wifi天線；接收端技術(shù)要求散熱，輕薄，高效率，主要是由線圈、磁性材料、芯片等組成；

用軟磁鐵氧體材料制作的各種隔磁片作為無(wú)線充電技術(shù)的主要部件，在無(wú)線充電設(shè)備中起增高感應(yīng)磁場(chǎng)和屏蔽線圈干擾的作用。無(wú)線充電器對(duì)軟磁鐵氧體材料機(jī)能和產(chǎn)品尺寸、可靠性等要求較高，接收端對(duì)其要求更高。

無(wú)線充電器主要用到的磁性材料有：釹鐵硼永磁體、NiZn鐵氧體薄磁片、MnZn鐵氧體薄磁片、柔性鐵氧體磁片；

鐵基非晶合金是由80%Fe,20%SiB類金屬元素所構(gòu)成,它具有高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度（1.56T），鐵基納米晶合金是由鐵元素為主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所構(gòu)成的合金經(jīng)快速凝固工藝所形成的一種非晶態(tài)材料，這種非晶態(tài)材料經(jīng)熱處理后可獲得直徑為的，彌散分布在非晶態(tài)的基體上，被稱為微晶、納米晶材料或納米晶材料。

圖：無(wú)線充電常用三種磁性材料的比較（易充無(wú)線）

無(wú)線充電“線圈+納米晶”方案

目前市場(chǎng)上主流的無(wú)線充電接收端普遍采用的是FPC軟板方案，優(yōu)勢(shì)是可以做到輕薄，但是存在成本高、發(fā)熱大的問(wèn)題，未來(lái)手機(jī)的無(wú)線充電將承載一個(gè)重要的功能，實(shí)現(xiàn)快充，替代有線充電，而線圈與FPC軟板相比，接收功率能夠做到更大，溫升可以做到更小，所以線圈方案是實(shí)現(xiàn)無(wú)線快充的較好方案之一，而且成本可以下降。

圖：以安泰納米晶Antainano為例，比較鐵氧體、鐵基非晶，納米晶的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度

磁性材料方面納米晶其突出優(yōu)點(diǎn)在于兼?zhèn)淞髓F基非晶合金的高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度（Bs）和鈷基非晶合金的高磁導(dǎo)率和低損耗，能夠很好地滿足高頻低損耗的性能要求；因此線圈+納米晶方案將是未來(lái)的主流方向；

納米晶帶材材料特性：（數(shù)據(jù)來(lái)源：安泰科技）

附一：非晶材料生產(chǎn)？

我們先從非晶材料說(shuō)起，在日常生活中人們接觸的材料一般有兩種：一種是晶態(tài)材料，另一種是非晶態(tài)材料。所謂晶態(tài)材料，是指材料內(nèi)部的原子排列遵循一定的規(guī)律。反之，內(nèi)部原子排列處于無(wú)規(guī)則狀態(tài)，則為非晶態(tài)材料,一般的金屬，其內(nèi)部原子排列有序，都屬于晶態(tài)材料。

非晶態(tài)的生成

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，金屬在熔化后，內(nèi)部原子處于活躍狀態(tài)。一但金屬開(kāi)始冷卻，原子就會(huì)隨著溫度的下降，而慢慢地按照一定的晶態(tài)規(guī)律有序地排列起來(lái)，形成晶體。如果冷卻過(guò)程很快，原子還來(lái)不及重新排列就被凝固住了，由此就產(chǎn)生了非晶態(tài)合金，制備非晶態(tài)合金采用的正是一種快速凝固的工藝。液態(tài)金屬大概也類似，有朋友了解也可以加我：polytpe012。

非晶帶材生產(chǎn)

將處于熔融狀態(tài)的高溫鋼水噴射到高速旋轉(zhuǎn)的冷卻輥上。鋼水以每秒百萬(wàn)度的速度迅速冷卻，僅用千分之一秒的時(shí)間就將1300℃的鋼水降到200℃以下，形成非晶帶材。

附二：納米晶發(fā)展史

20世紀(jì)80年代初，德國(guó)人Gleite H提出了納米晶體材料的概念并首先成功研制出了人工納米晶體，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)這類固體材料不僅強(qiáng)度高，而且結(jié)構(gòu)和性能都具有特殊性，從此各國(guó)科學(xué)家競(jìng)相開(kāi)展這種新材料的研究和開(kāi)發(fā)工作，納米晶合金被譽(yù)為“21世紀(jì)的新材料”。

1988年，日本日立金屬公司的Yoshizawa等人首先制備了Fe0735CuQ.01Nb0.Q3Si0.135BQ.09納米晶合金,并命名為Finemet。

這種鐵基納米晶合金以優(yōu)異的軟磁性能引起了世界各國(guó)材料學(xué)家的廣泛關(guān)注。這一方面是由于鐵基納米材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，另一方面是由于納米晶合金兼有優(yōu)異的磁學(xué)和物理力學(xué)性能，從而為提高材料的綜合性能和發(fā)展新一代高性能材料創(chuàng)造了有利條件。這種軟磁合金最大的特點(diǎn)是具有與鈷基非晶合金相當(dāng)?shù)牡凸摹⒏叽艑?dǎo)率和接近于零的磁致伸縮系數(shù)，同時(shí)它的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度超過(guò)了同類性能的其他軟磁材料，達(dá)到1. 2T左右。

該軟磁合金是在傳統(tǒng)的Fe-S1-B非晶合金的基礎(chǔ)上添加少量的Cu和Nb，通 過(guò)退火處理而得，大量尺度在10?15nm的Fe-Si晶粒均勻地分布于殘余非晶基體之中，得到了所謂的“納米晶”機(jī)構(gòu)。這類元素的主要作用是擴(kuò)散緩慢，抑制a-Fe顆粒的長(zhǎng)大，從而保證晶粒的納米尺寸，同時(shí)也能降低飽和磁致伸縮系數(shù)、擴(kuò)大熱處理溫區(qū)、改善脆性和工藝性能，Cr對(duì)耐腐蝕性也有明顯作用。

2005年，安泰科技股份有限公司于2005年9月22日和日立金屬正式簽署關(guān)于購(gòu)買(mǎi)納米晶金屬材料許可專利的協(xié)議。該協(xié)議將于2005年10月1日正式生效。安泰科技股份有限公司擁有日立金屬納米晶金屬材料專利許可，于2006年獲得ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證，2014年通過(guò)TS16949汽車產(chǎn)品體系認(rèn)證，現(xiàn)年產(chǎn)高精度Antainano? 納米晶帶材3000噸以上。

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