Korrelgeoriënteerd elektrisch staal: een belangrijke toepassing voor hoogefficiënte elektromagnetische materialen

Korrelgeoriënteerd elektrisch staal (GOES) is een soort staal met speciale magnetische eigenschappen en wordt veel gebruikt in kerncomponenten van stroomapparatuur en transformatoren. In tegenstelling tot gewoon staal heeft georiënteerd elektrisch staal een uitstekende magnetische permeabiliteit en een laag energieverlies, waardoor het een cruciale rol speelt bij de krachtoverbrenging en -conversie.
Korrelgeoriënteerd elektrisch staal is een speciaal verwerkt koolstofarm staal dat voornamelijk wordt gebruikt voor de vervaardiging van magnetische componenten voor transformatoren, generatoren, motoren en andere apparatuur. Het grootste kenmerk is dat de korrels in een bepaalde richting zijn gerangschikt, meestal met een significante oriëntatie in de lengte- of dwarsrichting. Door deze structuur heeft het staal een extreem laag hysteresisverlies en een hoge magnetische permeabiliteit in een specifieke richting, waardoor de efficiëntie van elektromagnetische apparatuur wordt verbeterd.
Het productieproces van georiënteerd elektrisch staal is zeer complex en omvat meestal de volgende stappen:
De productie van elektrisch georiënteerd elektrisch staal vereist eerst het smelten, het mengen van hoogzuiver ijzer en legeringselementen om basisgesmolten staal te vormen. Na het gieten wordt het gesmolten staal gekoeld tot knuppels of platen.

Tijdens de warme en koude walsprocessen vormt het oppervlak van georiënteerd elektrisch staal geleidelijk dunnere staalplaten, met diktes die gewoonlijk variëren van 0,2 mm tot 0,5 mm. Het walsproces controleert niet alleen de dikte van het staal, maar beïnvloedt ook de oriëntatie van de korrels.
Door een specifiek warmtebehandelingsproces, vooral tijdens het gloeiproces, wordt de oriëntatie van de korrels gecontroleerd, zodat de korrels in de lengte- of dwarsrichting uitgelijnd zijn. Dit proces, vaak "korreloriëntatiebehandeling" genoemd, kan de magnetische eigenschappen van het staal aanzienlijk verbeteren.
Een dunne laag isolerende coating wordt meestal toegevoegd aan het oppervlak van gevormd korrelgeoriënteerd elektrisch staal om kortsluiting en hysteresis tijdens gebruik te voorkomen. Bovendien zijn nabewerkingsprocessen zoals gloeien nodig om de magnetische eigenschappen van het staal verder te optimaliseren.
Het grootste kenmerk van korrelgeoriënteerd elektrisch staal is de hoge magnetische permeabiliteit, wat betekent dat het sterke magnetische inductie kan bieden onder lagere magnetische velden. Hoge magnetische permeabiliteit betekent dat elektrische apparatuur elektrische energie effectiever kan overbrengen en het energieverlies tijdens het hardlopen kan verminderen.
Een ander belangrijk kenmerk van korrelgeoriënteerd elektrisch staal is het lage hysteresisverlies. Hysteresisverlies verwijst naar de energie die wordt verbruikt door magnetische materialen tijdens de verandering van het magnetische veld. Een laag hysteresisverlies kan de energie-efficiëntie van elektrische apparatuur aanzienlijk verbeteren.
Korrelgeoriënteerd elektrisch staal heeft een sterke weerstand tegen stroomstoten, waardoor het stabieler is in werkomgevingen met hoge belasting en hoogspanning en geschikt is voor gebruik in de kernonderdelen van transformatoren en motoren.
Vanwege de korreloriëntatie-eigenschappen van korrelgeoriënteerd elektrisch staal, kan het elektromagnetische verliezen effectief verminderen en de bedrijfsefficiëntie van elektrische apparatuur verbeteren. Vooral bij transformatoren kan het gebruik van elektrisch georiënteerd elektrisch staal de energieverliezen tijdens bedrijf aanzienlijk verminderen.
Een van de belangrijkste toepassingsgebieden van korrelgeoriënteerd elektrisch staal zijn vermogenstransformatoren. In transformatoren wordt georiënteerd elektrisch staal gebruikt om het kerngedeelte te vervaardigen, wat het energieverlies aanzienlijk kan verminderen en de efficiëntie en stabiliteit van de transformator kan verbeteren. Omdat transformatoren vaak gedurende lange tijd onder hoge belasting moeten werken, kan het gebruik van korrelgericht elektrisch staal de prestaties van de apparatuur op de lange termijn aanzienlijk verbeteren.
Korrelgeoriënteerd elektrisch staal wordt ook veel gebruikt in generatoren en elektromotoren. Het kan het energieverlies tijdens de energieopwekking en de werking van de motor verminderen en de efficiëntie en levensduur van apparatuur verbeteren.
Bij hoogfrequente transformatoren en voedingsapparatuur zijn de verliesarme eigenschappen van elektrisch georiënteerd elektrisch staal bijzonder belangrijk. Het kan verliezen tijdens hoogfrequent gebruik effectief verminderen en een efficiënte werking van apparatuur garanderen.
De toepassing van georiënteerd elektrisch staal in krachtapparatuur en elektrische transmissie kan de efficiëntie van het gehele energiesysteem verbeteren, het energieverlies tijdens de krachtoverbrenging verminderen en de bedrijfskosten verlagen.
Terwijl de mondiale focus op energie-efficiëntie en duurzaamheid blijft groeien, groeit de vraag naar op graan georiënteerd elektrisch staal gestaag. In de toekomst zal het onderzoek en de ontwikkeling van korrelgericht elektrisch staal zich verder richten op de volgende aspecten:
Met de vooruitgang van wetenschap en technologie zullen fabrikanten zich inzetten voor het verbeteren van de magnetische eigenschappen van georiënteerd elektrisch staal, vooral het vergroten van de magnetische permeabiliteit en het verminderen van hysteresisverlies, om te voldoen aan de hogere eisen voor materiaalprestaties van hoogefficiënte elektrische apparatuur.
Het onderzoek en de ontwikkeling van milieuvriendelijk georiënteerde elektrische staalmaterialen zullen in de toekomst een belangrijke richting worden. Naarmate de milieubeschermingsregels steeds strenger worden, zullen fabrikanten zich inzetten voor de ontwikkeling van niet-vervuilende, recycleerbare elektrische staalmaterialen.
Korrelgeoriënteerd elektrisch staal kan in de toekomst ook meer toepassingen vinden in slimme netwerken, elektrische voertuigen en andere gebieden. Met de ontwikkeling van slimme technologie zullen op maat gemaakte en hoogwaardige elektrische staalmaterialen steeds populairder worden op de markt.