為了應對大功率變壓器趨勢，金剛磁業開發設計了氧化鋁、碳化硅、氮化鋁陶瓷隔片，該類隔片介電常數高、散熱性能好。目前，金剛磁業已經可以批量生產0.2mm以上厚度規格的陶瓷隔片。隨著電機系統向高功率密度，的預計未來陶瓷隔片的需求將大幅度上升。

在承載大功率變壓器的設計中，一個小小的氣隙隔片能有多大的作用?

隨著新能源產業的發展，大功率密度產品成為電感變壓器行業的普遍追求，器件抗飽和能力及傳輸效率提升和發熱控制也成為了技術人員研究的重要因素，這些因素對氣隙中夾入隔片的要求也隨之升高。

為應對這個趨勢，金剛磁業特意開發設計了氧化鋁、碳化硅、氮化鋁陶瓷隔片。由于這類陶瓷隔片介電常數高、散熱性能好，能夠被廣泛應用在充電樁、車載電源、光伏儲能、工控機電等磁性器件應用領域。

導熱系數一騎絕塵

一般來說，為了防止變壓器在工作中產生磁飽和，在鐵芯中柱或接觸面往往設計會留下一處縫隙。不過在近年來，隨著大功率密度產品的發展需求，一種新的設計方案隨之產生，即分段式氣隙技術。該技術可以幫助改善磁通的分布，有效地減少磁性器件飽和的可能性，從而提高設備的性能。

記者了解到，在分布式氣隙中往往需要夾入一塊隔片。因此，在選擇隔片時對其基本的性能要求是絕緣、不通磁、散熱性要好。

據金剛磁業生產技術副總經理段慶娃介紹，目前應用較多的有電木、纖維板、Nomex410等材質隔片，但是此類隔片導熱系數小，不能較好的解決器件高熱部分良好的散熱問題。

相對比之下，陶瓷作為隔片材料，優勢更為顯著。因為陶瓷具有極高的耐熱性及導熱系數，導熱系數高達10~80W/M·K,且能夠在高溫環境中保持性能和形狀。此外，陶瓷還具有出色的電氣絕緣性，能夠防止電弧形成和短路，提供高級別的電氣安全性，更適合在大功率產品中使用。

金剛磁業生產的氧化鋁陶瓷隔片

根據介紹，金剛磁業生產的碳化硅陶瓷隔片導熱系數為83.6W/m·K，氧化鋁陶瓷隔片導熱系數為30W/m·K，氮化鋁陶瓷隔片導熱系數更是氧化鋁陶瓷隔片的5倍左右。而目前所應用的電木、纖維板、Nomex410材質隔片導熱系數分別僅為0.25W/m·K、0.24-0.4W/m·K、0.1W/m·K，與前者的差距一目了然。

厚度可低至0.2mm

不過，既然作為陶瓷類產品，陶瓷隔片就必須按照陶瓷工藝來生產，其制造和處理往往沒有那么簡單。

段慶娃向記者簡要介紹了陶瓷隔片制作的流程。首先是材料的準備，主要是料粉的研發配置，這將決定陶瓷隔片的預期性能。其次是流延成型，這是一種用于先進陶瓷生產的成熟技術，從而能夠獲得高質量、超薄型的瓷片。接下來便到了非常重要的燒成部分，最后主要是對陶瓷隔片進行一些規格上的處理及研磨等步驟，以完善陶瓷隔片的特定性能和確保質量要求。

燒制成型的陶瓷隔片

由于陶瓷是脆性材料，容易在高壓力或沖擊下破裂，因此需要通過配方和燒成工藝的研發，才可以提高陶瓷的韌性并降低脆性，以此來解決陶瓷隔片破損和開裂等問題。

盡管陶瓷隔片的制造和處理過程復雜，但通過先進的技術和精心的研發，金剛磁業已成功地生產出具備高性能和高質量的陶瓷隔片，為今后大功率變壓器的安全運行提供了可靠的保障。

目前，金剛磁業可批量生產0.2mm以上厚度的規格的陶瓷隔片，其成熟的陶瓷制備工藝離不開其在陶瓷生產上的積累。據悉，金剛磁業母公司佛山陶瓷研究所從1958年就開始研發、生產各類功能陶瓷。目前，公司具有年產500噸的陶瓷產品流延產線。

對于陶瓷隔片未來的市場，段慶娃分析道：“從目前看來，陶瓷隔片在眾多隔片中效果是比較好的，雖然陶瓷隔片的應用還在推廣中，但按現在高功率的發展態勢，未來將產生大量的需求。”

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審核編輯 黃宇