從水氣聯合霧化到氣霧化制粉，天智一直行走在提高霧化法制粉工藝的路上。氣霧化制粉主要應用在金屬磁粉芯上，受益于下游需求拉動，氣霧化制粉技術賦能行業升級改造。專注研發生產合金粉末的天智合金，在氣霧化制粉工藝上又有何解決方案?

在剛過去不久的第二十一屆華東磁性元件產業鏈峰會上，天智合金作為優秀粉末供應商參展。

《磁性元件與電源》記者觀察到，高性能粉末在產業鏈中的重要性愈發凸顯，而天智合金材料科技有限公司作為國內首批采用水氣聯合霧化制粉的供應商，歷經十年發展，已成為國內代表性粉末供應商。因而在峰會前夕，記者聯系了天智工程師趙放，與其達成了專訪意向。

峰會當天，人頭攢動，流連于天智合金展位前的客戶亦是絡繹不絕。記者經過多次邀約，趙放才于百忙之中抽出時間參與采訪。

就降低合金粉末損耗方面，趙放與記者探討了天智近期推出的氣霧化制粉工藝。

01 新能源產業快速發展催生出氣霧化制粉工藝

熔化、霧化和凝固，這是合金原料在氣霧化制粉過程中經歷的三個主要過程。

具體表現為：合金原料在高速氣流沖擊中使金屬溶體，通過碰撞將氣體動能轉化為金屬溶體的表面能，熔融金屬流被擊碎成細小液滴，最后再氣流氛圍中快速冷卻凝固形成粉末。

氣霧化制粉有著高的冷卻速度和高的過冷度，所制備的粉末球形度高、流動性好、氣體及雜質含量低，成為制備高性能金屬及合金粉末的主要方法。

氣霧化制粉工藝是新能源汽車、光儲充等新能源領域快速發展下的產物。趙放說道：“新能源汽車對磁性能要求越來越高，需要較高的磁導率和磁飽和性能，同時還要降低功率損耗。”

△天智合金粉末

新能源汽車對磁元件提出了高頻化的要求，對合金粉末而言，需要更高的飽和磁感強度和更好的耐高頻衰減性。“之前使用的頻率基本上是在幾十kHZ到一兩百kHZ,高頻化后工作頻率基本在1M以上，更高的時候是在3M甚至到10MHZ，那么粉末的磁性就不能出現高頻衰減，所以在高頻下還要保證磁性能的穩定性。現在天智的粉末能在1MHz到10MHz之間磁導率不下降。”

02 氣霧化制粉純度可達99.8%以上

今年六月，天智正式采用氣霧化制粉工藝，當前每個月產能能達到300噸。

氣霧化制粉主要采用的是鐵鎳、鐵硅、鐵硅鋁類的粉末，應用端集中在金屬磁磁芯、變壓器類的產品。氣霧化制粉工藝對粒度要求不需要很細，但是對粉末磁集成產品之后的損耗要求非常高，遠遠高于一體電感所要求的損耗值。

趙放表示，降低氣霧化制粉過程中的損耗，需要提高粉末純度、優化粒度級配、以及降低粉末中的氧含量。

相較于水氣聯合霧化粉末，氣霧化制粉的粉末粒度會粗一些，這種情況下鐵損就上升，產生的損耗主要是在渦流損耗或者鐵損上。因此要降低鐵損或者說降低渦流損耗，就需要粉末的純度越高越好。“如果按金屬的雜質含量來計算，天智的氣霧化制粉純度可以達到99. 8% 以上。”

此外，天智通過提高冶煉霧化工藝，盡量減少在冶煉霧化工藝中溶渣的含量，降低金屬的損失，現在金屬的收得率可以達到98%以上。

就降低氧含量方面而言，氣霧化制粉里面的氧含量一般含量小于 1000ppm。因此要通過工藝設備的提升與改造以降低里面的氧的含量，把它降到越低越好。

對此，天智通過對氣霧化設備的升級改造，以及熔煉過程中的熔煉方法的優化來降低氧的含量。“現在我們的氧含量跟同行業的相比已經是稍低一點了，我們正在往更低的氧含量方面研發。”

氣霧化制粉的粉末如鐵鎳、鐵硅類的氧含量一般在700、800個ppm，而天智是可以做到500、600個ppm，趙放表示氣霧化制粉未來會盡量往低于500ppm方面發展。

小結

高性能原材料，是制造業發展剛需，已經必不可缺。未來，隨著新能源產業的發展和第三代半導體技術的持續創新，上至粉末、磁芯、線材、器件，下至汽車電子、光儲充、大數據等應用場景的不斷豐富，產業鏈變革儼然開始，風口仍將持續。

從終端需求來看，與第三代半導體配套的磁元件、材料研發，尤其是材料研發速度相對較慢。磁性原材料廠商需要有完整的打樣鏈條和有完整的測試條件，對損耗能進行模擬性或者接近實際測試平臺。

開發高性能原材料之路任重道遠，天智在氣霧化制粉降損耗方面的經驗正是千千萬萬個原材料廠商前進路上的縮影，他們步履堅定，功不可沒。

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審核編輯 黃宇