本發(fā)明涉及電機材料領域，尤其涉及一種潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料。

背景技術：

目前，隨著大氣污染，特別是霧霾污染的加重，對于粉塵、硫氮含量高的燃料，尤其是煤炭燃料的限制越來越廣。但整個北方地區(qū)，對于燃料的需求越來越大，因此，清潔能源的應用會越來越廣。

在清潔能源中，天然氣因為熱值高，輸送方便且燃燒后僅產生二氧化碳和水，獲得了極大的應用。天然氣的大量應用帶來了相應的輸送問題，而天然氣因為其形態(tài)的原因，輸送主要是通過將其液化后輸送的。當液化天然氣(liquefied natural gas，LNG)的輸送量較大或管路流動阻力較大時，通常采用LNG泵進行輸送。另外，LNG運輸船裝、卸LNG以及汽車加注LNG等場合均需要使用LNG泵。

由于液化天然氣冷卻至液體的溫度是-161.5℃，因此液化天然氣泵對低溫性能要求較高。目前，低溫天然氣泵的主要供應商為美國J.C.Carter公司，日本的Ebara、Nikkiso、Shinko公司，法國的Cryostar公司等少數幾家公司。這幾家公司基本壟斷著LNG輸送泵技術，我國目前暫無自主知識產權的產品。

LNG泵分為潛液式和非潛液式，其中潛液式結構簡單，運行安全，是目前LNG泵的主流形式。潛液式LNG泵所用電機密封于泵內，浸泡在被輸送的LNG中。由于LNG溫度一般低于-161℃，因此LNG泵用電極必須是低溫電機。低溫電機是LNG泵的核心部件之一，在LNG泵的價格構成中占到總價格的20％-40％，因此開展LNG泵低溫電機的研究將為LNG泵的國產化提供重要的技術支持，也為其他低溫領域的電機應用奠定了技術基礎。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料，能夠在采用廉價的硅鋼片的前提下，使得電機能夠用于-250℃環(huán)境。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料，所述材料以硅鋼為主體，摻雜有Sm_0.95La_0.05O_0.85F_0.15FeAs和SmCo。

硅鋼指的是含硅量為0.5％至4.5％的極低碳硅鐵合金，因結構和用途不同而被分為無取向硅鋼和取向硅鋼。本發(fā)明經過在各種硅鋼中進行選擇，例如牌號分別為V400-50A、M140-30S、50A290、50A470、JIS35A300、2212、3413和27QG110等，經過比例配合等，最后發(fā)現VM111-35N的低溫鐵耗與常溫基本相同，同時能夠在低溫(低于零下250℃)能夠使用良好，其余眾多牌號硅鋼均不能在低于-250℃下表現出預期的技術效果，因此本發(fā)明的硅鋼為VM111-35N。

盡管現有技術中，也有對VM111-35N用于低溫的報導，一般是不低于-200℃的。但發(fā)明人發(fā)現，-200℃是其低溫極限，本發(fā)明進行了眾多復配試驗，發(fā)現單獨或者與除本發(fā)明的配方之外的組分復配使用，其達不到本發(fā)明的-250℃的使用要求。

要達到本發(fā)明-250℃的使用要求，所述導磁材料中必須摻雜有Sm_0.95La_0.05O_0.85F_0.15FeAs和SmCo。本發(fā)明嘗試替換或省略該兩種組分，發(fā)現替換或省略之后，都不能在-250℃下達到本發(fā)明的技術效果。

優(yōu)選的，本發(fā)明的潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料含有13-28％的Sm_0.95La_0.05O_0.85F_0.15FeAs，進一步優(yōu)選15-25％。例如13.5％、14％、14.5％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％、18％、18.5％、19％、19.5％、20％、20.5％、21％、21.5％、22％、22.5％、23％、23.5％、24％、24.5％、25.5％、26％、26.5％、27％、27.5％等。

優(yōu)選的，本發(fā)明的潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料含有2-18％的SmCo，進一步優(yōu)選8-15％。例如2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％、14.5％、15％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％。

VM111-35N硅鋼余量。

優(yōu)選的，雜質含量低于2％，優(yōu)選低于1％，進一步優(yōu)選低于0.5％。

本發(fā)明的上述百分含量均是質量/重量百分含量。

本發(fā)明通過以硅鋼為主體，摻雜有Sm_0.95La_0.05O_0.85F_0.15FeAs和SmCo得到潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料，使得其工作溫度可以達到-250℃甚至更低，達到了本領域的領先水平。

具體實施方式

本發(fā)明通過下述實施例對本發(fā)明進行說明。下述實施例僅僅是本發(fā)明的可實施方式中的一種，本發(fā)明并不依賴于下述實施例才能實施。

實施例1

一種潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料，其含有28％的Sm_0.95La_0.05O_0.85F_0.15FeAs和12％的SmCo，余量的VM111-35N硅鋼。

按照常規(guī)方法將其制備成潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料。經測試，其可以在-260℃下正常工作，低溫鐵耗與常溫基本相同。

實施例2

一種潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料，其含有15％的Sm_0.95La_0.05O_0.85F_0.15FeAs和18％的SmCo，余量的VM111-35N硅鋼。

按照常規(guī)方法將其制備成潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料。經測試，其可以在-280℃下正常工作，低溫鐵耗與常溫基本相同。

實施例3

一種潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料，其含有13％的Sm_0.95La_0.05O_0.85F_0.15FeAs和15％的SmCo，余量的VM111-35N硅鋼。

按照常規(guī)方法將其制備成潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料。經測試，其可以在-275℃下正常工作，低溫鐵耗與常溫基本相同。

實施例4

一種潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料，其含有25％的Sm_0.95La_0.05O_0.85F_0.15FeAs和8％的SmCo，余量的VM111-35N硅鋼。

按照常規(guī)方法將其制備成潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料。經測試，其可以在-290℃下正常工作，低溫鐵耗與常溫基本相同。

對比例1

相較于實施例1，其不含有SmCo，其余相同。

按照常規(guī)方法將其制備成潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料。經測試，其低溫正常工作極限是-170℃。

對比例2

相較于實施例1，其不含有Sm_0.95La_0.05O_0.85F_0.15FeAs，其余相同。

按照常規(guī)方法將其制備成潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料。經測試，其低溫正常工作極限是-187℃。

對比例3

相較于實施例1，將VM111-35N硅鋼替換為M140-30S，其余相同。

按照常規(guī)方法將其制備成潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料。經測試，其低溫正常工作極限是-190℃。

上述實施例與對比例說明，本發(fā)明的潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料中，必須采用本發(fā)明的特定組成，才能在-250℃的低溫下正常工作。對其組分進行替換或者改變配比，都不能達到本發(fā)明的技術效果。

申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料，但本發(fā)明并不局限于上述潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料組成，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述實施例詳細潛液式液化天然氣泵用低溫電機導磁材料才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內。