3D科学谷洞察
根据3D科学谷的市场研究,未来的驱动任务-无论是在工业领域还是交通领域-都对各个组件提出了很高的要求。基于传统的制造工艺,优化的几何形状通常是不可能的,结果是设计者在性能和效率上痛苦折衷,某种意义上电动机的经典制造工艺达到了极限。而另一方面,随着增材制造 (AM) 技术日趋成熟,增材制造为电机的制造开辟了另外一条曲径通幽之路:3D打印-增材制造电机(EM)只是时间问题。
预测在未来几年内原型领域的电机组件3D打印将急剧增加,最有可能集中在3D打印机器绕组、热交换器和同步转子上。此外,提升电机效率的一个关键在于其内部定子和转子所用的软磁合金材料,增材制造高性能软磁合金对高频电机铁芯的制造和应用具有重要的工程意义。”
DeepTech深科技报道了华中科技大学非晶态材料实验室在电机领域的突破:
在现代工业生产和社会生活中,电机被广泛应用于电动汽车、高铁、精密机床等多个关键领域,其所消耗的电能占全国总用电量的 40%。
电机所消耗的电能除了转化为机械能发挥作用外,剩余部分全部转化为热能浪费掉,其中机械能相较于电机总耗电量的占比就是电机的效率。
研究表明,如果电机的效率可以提升 1%,那么每年中国就能节省 500 亿度电。想要提升电机的效率,其内部定子和转子所用的软磁合金材料是关键。
目前普遍使用的软磁材料是硅钢,其矫顽力高和电阻率低的固有属性,制约了降低电机损耗的进一步降低。
近些年来新兴的多组元合金,比如高熵合金、中熵合金和非晶合金,得益于其广阔的成分空间,可以在很大范围内进行微观组织和性能的调控,有望获得性能更为优异的软磁材料。
“ 3D Science Valley 白皮书 图文解析
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