半导体材料在汽车电子零部件中的应用

半导体材料可按化学组成来分，再将结构与性能比较特殊的非晶态与液态半导体单独列为一类。按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。制备不同的半导体器件对半导体材料有不同的形态要求，包括单晶的切片、磨片、抛光片、薄膜等。半导体材料的不同形态要求对应不同的加工工艺。常用的半导体材料制备工艺有提纯、单晶的制备和薄膜外延生长。

目前，高档汽车用的永磁电机已经超过40个，大量采用永磁铁氧和稀土永磁，仪器仪表传感器也大量用到铝镍钴和钐钴永磁，而软磁材料因其特性在汽车电子中更是得到广泛使用。

为了抑制汽车电子系统的传导噪声，采用LC滤波器原理的常模扼流圈和共模扼流圈是一种简单有效的手段。由于常模扼流圈是非电流补偿型，所以需要大的磁心截面和高的饱和磁通密度，通常采用不易磁饱和的金属磁粉心，如铁硅铝和铁镍钼磁粉心等；而对于电流补偿型的共模扼流圈，锰锌系高磁导率软磁铁氧体则是最适合的材料。

汽车HID安定器用软磁铁氧体，在各种品牌的安定器内，核心部件DC-DC转换器的主变压器毫无例外都采用高性能功率铁氧体磁心制成，主变压器磁心分别采用小型PQ和RM型。

EV充电装置用软磁铁氧体，感应式充电系统（ICS，Inductive Charging System）克服了接触式的缺点，安全可靠，性能稳定，代表着充电技术的发展方向。在这种充电方式中，充电站端和汽车端各有一个用软磁铁氧体材料制成的大型扁平罐形磁心，其中嵌绕线圈。充电时两线圈靠近构成一个变压器，靠初次级间磁感应耦合将高频交流电能由充电站馈送至电池组，类似TDK PC44、PC47或FDK 6H40、6H45等低损耗功率铁氧体是制作磁耦合装置较适合的磁心材料。

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稀土应用：

冶金-机械制造 三大传统领域之一

钢中加入微量稀土可以提高钢的强度、韧性、耐磨和耐腐蚀性能。铝镁铜等有色金属合金中加入稀土可细化晶粒显著提高综合性能。稀土用于铝电缆可提高材料强度、导电性和耐腐蚀性能。

石油化工

稀土可用做许多无机和有机化学反应的催化剂。用于催化裂化精炼原油，可显著提高轻质油的产率。石油直接蒸馏仅得到 15%—20%的汽油，而加稀土催化裂化取得的汽油可

达原油的 80%。稀土催化还用于机动车尾气净化、合成橡胶、油漆催干、塑料稳定剂及稀土高分子材料等众多领域。

玻璃陶瓷，稀土重要传统应用领域之一稀土在玻璃工业中被用作光学玻璃添加剂、澄清剂、脱色剂、着色剂和抛光粉。

国防与尖端技术上，稀土永磁器件被用于火箭稀土永磁器件被用于发射“神舟 5 号”载人飞船的长征 2 号 f 型火箭上；以及“长征三号乙”捆绑式运载火箭，成功地将“亚太 6 号”

通讯卫星送入太空。

稀土镍氢动力电，池电动车发展最具现实应用性的首选二次电源。

与传统的化学电源（如铅酸、镍镉等）相比，镍氢动力电池具有无污染、高比能、大功率，可快速充放电，耐用性等许多优异特性，具有广阔的应用和市场前景。

永磁之王——钕铁硼，金属钕和镨钕合金主要用于制造钕铁硼永磁材料，用于永磁电动机、发电机、核磁共振成像仪、磁选机、音响扬声器、磁力传动、磁力起重、仪器仪表、液体磁化、磁疗设备等等。

和传统电机相比，稀土永磁无铁芯电机具有“四大”性能优势：一是高效节能。电机功率因数高，无铁损、无磁阻尼，效率得到较大的提高。用户实际应用证明，采用该技术的1.5千瓦和3千瓦柴油电站，与传统发电机相比，节油率达40%。二是轻便节材。体积小，重量只有传统电机的几分之一。可节约80%的钢材，100%的硅钢片，50%的铜材。三是调速性好。电机转速与电源频率保持恒定，可简化变频调速控制系统，调速范围宽，精度高；易制成多极、低速大功率电机，可取消齿轮箱、皮带轮等传动系统，实现直接驱动。四是可靠性强。电机运行温升低，电机绕组采用高分子材料精密绝缘封装技术，环境适应性好，运行可靠。稀土永磁无铁芯电机与传统电机相比，节能节材、性能优异；与目前先进的稀土永磁电机相比，效率更高、重量更轻、稳定性更好。 无铁芯电机的不足之处：1、由于电机没有铁芯，导致磁路的磁阻增加，要产生同样强度的磁场，需要更强的磁铁，导致成本上升；2、无铁芯电机高速有优势 电机的损耗包括电磁损耗和机械损耗两部分，电磁损耗又包括铜损和铁损。电机的铁损与转速的平方成正比，高速时铁损大。所以，无铁芯电机高速有优势，中低速没有优势。国内首创达到国际先进水平具有与一般异步电动机相同的结构便于安装、起动力矩大、过载能力强、效率高、功率因数高、运行稳定、低噪音、维护简单、性能优良。RWDQTNM电机采用了F级绝缘，防护等级为IP54，温升达150°仍可正常工作。RWDQTNM电动机与其它电动机比较起动力矩大，转矩倍数可达到3.8倍。起动电流降低，对电网冲击小。RWDQTNM电动机转子采用特殊材料锻铸加工而成，为实芯高强度刚性结构，力学结构合理，永不变形，不会出现扫膛现象；它既是磁路的铁芯部分又兼作电路的绕组，二者合为一体，效率高性能稳定。RWDQTNM电机转子的腔体容量充分，可嵌入足量的磁场能量，保证电机效率远高于其他产品。转子的磁场镶嵌在腔体内，更换磁场时打开腔体即可更换，维修十分方便。磁场镶嵌在隔磁材料组成的腔体内与外界不导通，没有退磁现象，能保证电机长期高效稳定运转。RWDQTNM稀土永磁同步电机的额定功率因数设计在0.98左右，轻载时还高于此值。经过几年的应用及现场测试，节电效果远高于其他电动机，各行业应用平均节电率在8%以上，对于象石油系统采油机械负荷频繁变化的特殊工况，平均节电率在18%以上。

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