I materiali del nucleo elettrico sono i pilastri chiave per promuovere l’energia e la tecnologia del futuro

Nel contesto della domanda energetica globale e del rapido sviluppo tecnologico, Materiali del nucleo elettrico stanno diventando il fulcro dell’industria energetica ed elettronica. Questi materiali sono ampiamente utilizzati in trasformatori, motori, induttori e altre apparecchiature elettriche e rappresentano una pietra angolare importante per la realizzazione della moderna trasmissione di energia e delle funzioni elettroniche. Le loro prestazioni influiscono direttamente sull'efficienza, sulla stabilità e sulla durata delle apparecchiature elettriche e pertanto hanno attirato molta attenzione da parte dell'industria e delle istituzioni di ricerca e sviluppo.
I materiali del nucleo elettrico si riferiscono ai materiali utilizzati per trasmettere campi magnetici o immagazzinare energia elettrica nelle apparecchiature elettriche, compresi principalmente materiali del nucleo, materiali magnetici e materiali isolanti. In base alle loro funzioni e caratteristiche, questi materiali possono essere suddivisi nelle seguenti categorie:
È ampiamente utilizzato nei trasformatori e nei motori ed è uno dei materiali di base più comuni.
Ha le caratteristiche di elevata permeabilità magnetica e bassa perdita, che possono migliorare efficacemente l'efficienza delle apparecchiature.
Come materiali magnetici in ferrite e leghe, utilizzati principalmente in trasformatori e induttori ad alta frequenza.
La sua bassa coercività e l'elevata permeabilità magnetica lo rendono adatto a condizioni di campo magnetico dinamico.
Compresa resina epossidica, pellicola di poliimmide, ecc., utilizzata principalmente per la protezione dell'isolamento nelle apparecchiature elettriche.
Garantire il funzionamento sicuro delle apparecchiature elettriche e prevenire cortocircuiti e scosse elettriche.
Un nuovo tipo di materiale del nucleo ha attirato molta attenzione grazie alla sua perdita di ferro estremamente bassa e all'eccellente stabilità della temperatura.
Adatto per sistemi di alimentazione moderni efficienti e a risparmio energetico.

Con la rapida diffusione dei nuovi veicoli energetici, della generazione di energia eolica e di quella solare, la domanda di materiali per nuclei elettrici efficienti e a risparmio energetico è aumentata. Ad esempio, i motori di azionamento dei veicoli a nuova energia hanno presentato requisiti più elevati per materiali di base leggeri e ad alte prestazioni magnetiche.
La popolarità dei dispositivi elettronici ad alta frequenza come le comunicazioni 5G e i dispositivi IoT ha promosso la domanda di materiali magnetici morbidi a basse perdite e ad alta permeabilità. Questi materiali possono supportare la miniaturizzazione e le elevate prestazioni delle apparecchiature riducendo al contempo il consumo energetico.
Le emissioni di carbonio generate durante la produzione dei materiali d’anima tradizionali hanno gradualmente attirato l’attenzione. In risposta ai requisiti di protezione ambientale, gli istituti di ricerca e le imprese hanno iniziato a sviluppare materiali di base più rispettosi dell'ambiente e riciclabili.
L’applicazione di tecnologie di produzione avanzate come la stampa 3D e la metallurgia delle polveri ha reso la progettazione e la produzione di materiali per nuclei elettrici più precise ed efficienti. Ciò non solo migliora le prestazioni del materiale, ma riduce anche significativamente i costi di produzione.
Le lamiere di acciaio al silicio e i materiali isolanti nei trasformatori garantiscono una trasmissione efficiente della potenza e riducono la perdita di energia, che è un anello chiave nella costruzione della rete elettrica.
I materiali magnetici morbidi utilizzati nei motori influiscono direttamente sull'efficienza e sulla durata delle apparecchiature. La richiesta di materiali a basso rumore e a basso consumo energetico nel settore degli elettrodomestici ha guidato lo sviluppo di nuovi materiali magnetici.
Le stazioni base 5G, i dispositivi di ricarica wireless, ecc. si affidano tutti a materiali elettrici ad alte prestazioni per supportare frequenze operative ed efficienze più elevate.
In apparecchiature come le turbine eoliche e gli inverter fotovoltaici, i materiali centrali ad alta efficienza e a basse perdite sono la chiave per ottenere un uso efficiente dell’energia pulita.
I materiali ad alte prestazioni sono spesso costosi, il che ostacola le applicazioni su larga scala. Ottimizzando i processi produttivi e la produzione su larga scala, si prevede di ridurre i costi dei materiali.
La dipendenza dai metalli rari ha aumentato la pressione sulle risorse. La ricerca e lo sviluppo di materiali alternativi e tecnologie di riciclaggio sono diventati una direzione importante per risolvere i colli di bottiglia delle risorse.
Nelle apparecchiature a frequenza più elevata ed efficienza più elevata, i materiali esistenti potrebbero non essere in grado di soddisfare pienamente le esigenze. Particolarmente importanti sono la continua ricerca e sviluppo dei materiali e l'ottimizzazione delle prestazioni.
Lo sviluppo di nuovi materiali si concentrerà maggiormente sul design leggero, combinando molteplici funzioni come magnetismo, conduttività e resistenza al calore.
Con l'aiuto dell'intelligenza artificiale e della tecnologia dei big data, la microstruttura dei materiali può essere rapidamente simulata e ottimizzata per migliorare l'efficienza della ricerca e sviluppo e il tasso di conversione dei risultati.
Con la globalizzazione della domanda di materiali per nuclei elettrici, i paesi coopereranno più strettamente nella ricerca e sviluppo tecnologico e nella condivisione delle risorse.
Essendo un pilastro fondamentale dell'energia e della tecnologia moderne, i materiali del nucleo elettrico non solo promuovono l'aggiornamento delle apparecchiature elettriche tradizionali, ma iniettano anche energia continua nei campi della nuova energia e dell'alta tecnologia. Spinto sia dalle scoperte tecnologiche che dalla domanda del mercato, l’industria dei materiali per nuclei elettrici introdurrà in futuro uno spazio di sviluppo più ampio e aiuterà il progresso sostenibile dell’energia e della tecnologia globale.