วัสดุหลักทางไฟฟ้าเป็นเสาหลักในการส่งเสริมพลังงานและเทคโนโลยีแห่งอนาคต

ท่ามกลางความต้องการพลังงานทั่วโลกและการพัฒนาทางเทคโนโลยีที่รวดเร็ว วัสดุแกนไฟฟ้า กำลังกลายเป็นจุดสนใจของอุตสาหกรรมพลังงานและอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในหม้อแปลง มอเตอร์ ตัวเหนี่ยวนำ และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ และเป็นรากฐานที่สำคัญสำหรับการส่งผ่านพลังงานสมัยใหม่และฟังก์ชันทางอิเล็กทรอนิกส์ ประสิทธิภาพส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพ ความเสถียร และอายุการใช้งานของอุปกรณ์ไฟฟ้า ดังนั้นจึงได้รับความสนใจอย่างมากจากภาคอุตสาหกรรมและสถาบัน R&D
วัสดุแกนไฟฟ้าหมายถึงวัสดุที่ใช้ในการส่งสนามแม่เหล็กหรือกักเก็บพลังงานไฟฟ้าในอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงวัสดุแกน วัสดุแม่เหล็ก และวัสดุฉนวน ตามหน้าที่และลักษณะวัสดุเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆได้ดังต่อไปนี้:
มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหม้อแปลงและมอเตอร์ และเป็นหนึ่งในวัสดุหลักที่พบมากที่สุด
มีลักษณะของการซึมผ่านของแม่เหล็กสูงและการสูญเสียต่ำ ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เช่นวัสดุแม่เหล็กเฟอร์ไรต์และโลหะผสมซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในหม้อแปลงความถี่สูงและตัวเหนี่ยวนำ
ค่าบังคับต่ำและการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง ทำให้เหมาะสำหรับสภาพสนามแม่เหล็กแบบไดนามิก
ได้แก่อีพอกซีเรซิน ฟิล์มโพลีอิไมด์ ฯลฯ ส่วนใหญ่ใช้สำหรับป้องกันฉนวนในอุปกรณ์ไฟฟ้า
ตรวจสอบการทำงานที่ปลอดภัยของอุปกรณ์ไฟฟ้าและป้องกันการลัดวงจรและอุบัติเหตุไฟฟ้าช็อต
วัสดุแกนรูปแบบใหม่ดึงดูดความสนใจอย่างมากเนื่องจากมีการสูญเสียธาตุเหล็กต่ำมากและมีความคงตัวของอุณหภูมิที่ดีเยี่ยม
เหมาะสำหรับระบบไฟฟ้าสมัยใหม่ที่มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงาน

ด้วยความนิยมอย่างรวดเร็วของยานพาหนะพลังงานใหม่ การผลิตพลังงานลม และการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ ความต้องการวัสดุแกนไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงานจึงเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น มอเตอร์ขับเคลื่อนในรถยนต์พลังงานใหม่ได้นำเสนอข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับวัสดุแกนหลักที่มีสมรรถนะเป็นแม่เหล็กน้ำหนักเบาและสูง
ความนิยมของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความถี่สูง เช่น การสื่อสาร 5G และอุปกรณ์ IoT ได้ส่งเสริมความต้องการวัสดุแม่เหล็กอ่อนที่มีการสูญเสียต่ำและมีความสามารถในการซึมผ่านสูง วัสดุเหล่านี้สามารถรองรับการย่อส่วนและประสิทธิภาพสูงของอุปกรณ์ในขณะที่ลดการใช้พลังงาน
การปล่อยก๊าซคาร์บอนที่เกิดขึ้นในระหว่างการผลิตวัสดุแกนแบบดั้งเดิมได้ค่อยๆ ดึงดูดความสนใจ เพื่อตอบสนองต่อข้อกำหนดด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม สถาบันวิจัยและองค์กรต่างๆ ได้เริ่มพัฒนาวัสดุหลักที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและรีไซเคิลได้มากขึ้น
การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง เช่น การพิมพ์ 3 มิติ และโลหะผสมผงทำให้การออกแบบและการผลิตวัสดุแกนไฟฟ้ามีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้น สิ่งนี้ไม่เพียงปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุเท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนการผลิตได้อย่างมากอีกด้วย
แผ่นเหล็กซิลิคอนและวัสดุฉนวนในหม้อแปลงช่วยให้มั่นใจในการส่งพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและลดการสูญเสียพลังงาน ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการก่อสร้างโครงข่ายไฟฟ้า
วัสดุแม่เหล็กอ่อนที่ใช้ในมอเตอร์ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ความต้องการวัสดุที่มีเสียงรบกวนต่ำและพลังงานต่ำในอุตสาหกรรมเครื่องใช้ในบ้านได้ผลักดันให้เกิดการพัฒนาวัสดุแม่เหล็กชนิดใหม่
สถานีฐาน 5G อุปกรณ์ชาร์จไร้สาย ฯลฯ ล้วนอาศัยวัสดุแกนไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงเพื่อรองรับความถี่และประสิทธิภาพการทำงานที่สูงขึ้น
ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น กังหันลมและอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ วัสดุหลักที่มีประสิทธิภาพสูงและมีการสูญเสียต่ำเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุการใช้พลังงานสะอาดอย่างมีประสิทธิภาพ
วัสดุประสิทธิภาพสูงมักจะมีราคาแพง ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการใช้งานขนาดใหญ่ ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตและการผลิตขนาดใหญ่ คาดว่าจะช่วยลดต้นทุนวัสดุได้
การพึ่งพาโลหะหายากได้เพิ่มแรงกดดันด้านทรัพยากร การวิจัยและพัฒนาวัสดุทดแทนและเทคโนโลยีการรีไซเคิลได้กลายเป็นทิศทางสำคัญในการแก้ปัญหาคอขวดของทรัพยากร
ในอุปกรณ์ที่มีความถี่สูงและมีประสิทธิภาพสูง วัสดุที่มีอยู่อาจไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้อย่างเต็มที่ การวิจัยและพัฒนาวัสดุอย่างต่อเนื่องและการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง
การพัฒนาวัสดุใหม่จะเน้นที่การออกแบบน้ำหนักเบามากขึ้น ในขณะที่รวมฟังก์ชันหลายอย่าง เช่น แม่เหล็ก การนำไฟฟ้า และการต้านทานความร้อน
ด้วยความช่วยเหลือของ AI และเทคโนโลยีบิ๊กดาต้า โครงสร้างจุลภาคของวัสดุสามารถจำลองและปรับให้เหมาะสมได้อย่างรวดเร็ว เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพด้านการวิจัยและพัฒนาและอัตราการแปลงผลลัพธ์
ด้วยความต้องการวัสดุแกนไฟฟ้าที่กระแสโลกาภิวัฒน์ ประเทศต่างๆ จะร่วมมือกันอย่างใกล้ชิดมากขึ้นในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีและการแบ่งปันทรัพยากร
ในฐานะที่เป็นเสาหลักของพลังงานและเทคโนโลยีสมัยใหม่ วัสดุแกนไฟฟ้าไม่เพียงแต่ส่งเสริมการอัพเกรดอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบเดิมเท่านั้น แต่ยังส่งพลังงานอย่างต่อเนื่องเข้าสู่สาขาพลังงานใหม่และเทคโนโลยีขั้นสูงอีกด้วย ด้วยแรงผลักดันจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและความต้องการของตลาด อุตสาหกรรมวัสดุแกนไฟฟ้าจะนำไปสู่พื้นที่การพัฒนาที่กว้างขึ้นในอนาคต และช่วยให้ความก้าวหน้าที่ยั่งยืนของพลังงานและเทคโนโลยีทั่วโลก