納米磁性材料吸引大企業(yè)投資

發(fā)布者：admin 發(fā)布時間：2011/6/24 16:14:08 閱讀：705次

NASA格倫研究中心將最先進的電氣工程設(shè)計技術(shù)與復(fù)雜的計算機半自動化分析技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)出目前最先進的動力系統(tǒng)，應(yīng)用于太空和地面設(shè)備。格倫研究中心的動力和在軌推進技術(shù)分部是研究這些動力系統(tǒng)的首腦。在太空探索方面，該分部開發(fā)了為國際空間站、哈勃太空望遠鏡和地球軌道衛(wèi)星提供動力的技術(shù)。在地面應(yīng)用方面，該分部將先進的宇航動力理念融入到商業(yè)能源應(yīng)用中，開發(fā)出太陽能和核能發(fā)電站、電池和燃料電池儲能、通信及遠程通信衛(wèi)星、制冷機、混合電動車輛，以及加熱和空調(diào)等系統(tǒng)。不論是為最新的太空發(fā)射推進系統(tǒng)，還是為陸地上的動力系統(tǒng)提供動力，格倫研究中心的發(fā)電技術(shù)都能為NASA提供完成其任務(wù)所需要的動力。     1999年，位于康涅狄格州法明頓市的Inframat公司得到格倫研究中心的資金和技術(shù)支持，簽訂了小企業(yè)創(chuàng)新研究計劃（SBIR）第一階段和第二階段合同，制作高頻、軟磁性、陶瓷納米復(fù)合材料，改進NASA的電子發(fā)電設(shè)備的磁性能。據(jù)Inframat公司稱，如果這些納米復(fù)合材料可以很容易地開發(fā)出來，它們將具有比傳統(tǒng)鐵酸鹽更好的性能，包括同時具有高磁導(dǎo)率、高電阻率和低磁損耗（在電子設(shè)備中，鐵酸鹽是由鐵氧化合物與一種或幾種金屬氧化物組成的磁性物質(zhì)，具有較高的磁導(dǎo)率和電阻率。）在過去的半個世紀里，傳統(tǒng)鐵酸鹽是用于高頻器件的唯一磁性材料，而這種材料在高頻條件下，其性能相對要弱一些。而且，眾所周知，鐵酸鹽在低溫條件下暴露于強消磁場時，品質(zhì)會變差。     Inframat公司開始研究采用濕化學合成方法制備在多種頻率下使用的納米復(fù)合材料的技術(shù)，以開發(fā)一種可以應(yīng)用于NASA的電力管理和分配，以及可在商業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)。雖然在NASA的SBIR計劃期間，該技術(shù)沒有能夠得到最終成果，但是，Inframat公司可以充分利用這段經(jīng)歷所學到的技術(shù)和所得到的資金支持，來進一步解決幾個突出的技術(shù)問題，創(chuàng)建一種可以得到授權(quán)進行商業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)。電子系統(tǒng)正在向多功能、小型化趨勢發(fā)展，而且發(fā)展速度比以前更快，成本更低，但其發(fā)展還存在很多限制，如傳統(tǒng)半導(dǎo)體芯片里的感應(yīng)部件可能是電子器件小型化的主要障礙，這是由于傳統(tǒng)的微型磁性材料只能在很低的頻率下正常使用。傳統(tǒng)磁體的局限性在高頻（高于1MHz）器件上的應(yīng)用變得很重要，因為傳統(tǒng)磁體的磁導(dǎo)率或磁品質(zhì)因數(shù)隨著頻率的增加而降低，從而增加了其衰退指數(shù)。     為了突破這些限制，推動材料的制備、成本、重量、性能和可靠性等的改進，達到高頻電子設(shè)備和感應(yīng)器所要求的水平，Inframat公司成立了一個分公司，稱為嵌入式納米磁體公司（Embedded Nanomagnet-ics,Inc.）。該新公司將Inframat公司革新的納米復(fù)合材料推廣到商業(yè)化領(lǐng)域，商標為“M-power”。據(jù)In-framat公司稱，“M-power”商標代表嵌入式納米磁體產(chǎn)品一個關(guān)鍵的動力優(yōu)勢：可以傳輸同樣大小的傳統(tǒng)磁性材料的感應(yīng)值，而效率高10倍。     對于“M-power”納米復(fù)合材料的設(shè)計和生產(chǎn)，Inframat公司和嵌入式納米磁體公司擁有一種專有的工藝，可以將納米尺度的磁性顆粒非常密集地制成磁性團或膜。例如，當作為納米磁性團成形時，這種材料可以獲得嵌入式動力電路板應(yīng)用所要求的高感應(yīng)系數(shù)（在這種應(yīng)用中使用薄膜技術(shù)不能獲得高感應(yīng)系數(shù)）。在這種情況下，納米磁性團可以簡單地采用絲絹網(wǎng)印花法印制到電路板上。另一方面，當制作成磁性薄膜時，這種材料可以在半導(dǎo)體晶片上應(yīng)用獲得高感應(yīng)系數(shù)，而不是在電路板上應(yīng)用。     試驗證明，“M-power”磁性材料可以在極低的核損耗（這種損耗是由于核的磁化及其對磁通量的阻礙造成的）和優(yōu)異的電性能下保持高磁導(dǎo)率，甚至在達到千兆赫茲的高頻范圍內(nèi)也能正常使用（1000MHz等于1GHz）。Inframat公司認為，這種材料擁有比傳統(tǒng)鐵酸鹽更先進的軟磁性能，將這種磁性納米復(fù)合材料的軟磁性能和電性能參數(shù)結(jié)合起來，在寬廣的范圍內(nèi)應(yīng)用就方便多了。     可以應(yīng)用“M-power”磁性材料的設(shè)備有：電源轉(zhuǎn)換器、天線、寬帶濾波器、傳感器、數(shù)字包裝轉(zhuǎn)換器、射頻開關(guān)、微波和毫米波循環(huán)器、消聲器、混合集成電路，以及半導(dǎo)體晶片等。這些磁性材料設(shè)備應(yīng)用覆蓋的商業(yè)領(lǐng)域包括：遠程通信、計算機、電子消費品、汽車、航天、國防、發(fā)電，以及工業(yè)操作領(lǐng)域。     嵌入式納米磁體技術(shù)最初是針對電子、遠程通信和國防市場開發(fā)的，因為它吸引了這些領(lǐng)域的市場領(lǐng)導(dǎo)者的注意。其中的Tagent公司，研究了將“M-power”材料整合成小型的、成本低的無線射頻識別系統(tǒng)的技術(shù)，完成了全自動電子標簽閱讀和條目追蹤。     “Inframat”和“M-power”都是Inframat公司的注冊商標。

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