硅烷偶联剂种类对纳米TiO2/间位芳纶复合绝缘纸电气性能的影响

为了进一步提高间位芳纶纸的绝缘性能,分别采用KH550、KH560、KH580、KH151硅烷偶联剂对纳米TiO₂进行处理,制得了纳米TiO₂/间位芳纶复合绝缘纸。主要研究了偶联剂种类对复合绝缘纸电气性能的影响,包括电气强度、体积电导率、电荷陷阱特性等,此外还探究了复合绝缘纸热学和力学性能的变化。对不同硅烷偶联剂接枝的TiO₂/间位芳纶界面进行了分子动力学模拟,从界面结合能和均方位移参数方面阐述了硅烷偶联剂对填料-基体界面的改善作用。结果表明：以电气绝缘性能为最主要的指标,硅烷偶联剂对复合绝缘纸改性效果从高到低依次为KH550、KH151、KH560、KH580;合适种类的硅烷偶联剂可有效改善纳米填料在基体中的分散性,提高复合绝缘纸的击穿电压和体积电阻率,并对芳纶纤维的耐温性和机械强度有一定的增强作用。     

FeNi含量对FeSiAl/FeNi复合磁粉芯性能的影响

对气雾化法制备的250目FeSiA和400目FeNi磁粉分别进行绝缘包覆,然后按不同质量比混合,经压制成型,制得复合磁粉芯,研究了FeNi细粉的掺入量对复合磁粉芯性能的影响。结果表明,向FeSiAl磁粉中添加FeNi细粉可以提高复合磁粉芯的容积密度和有效磁导率,但损耗也增大。掺入适量的FeNi细粉可有效提高复合磁粉芯的坯体的最大荷重。同时,也可以有效提高复合磁粉芯的直流偏置特性,掺入50 wt%FeNi细颗粒的复合磁粉芯在100 Oe外加直流磁化磁场下显示的直流偏置特性达71.2%。     

球磨时间对FeSiAl磁粉的扁平化和磁性能的影响

采用湿法滚动球磨工艺对FeSiAl磁粉进行扁平化处理,通过绝缘包覆工艺对粉末进行改性制备成浆料,并经过涂布和层压工艺制备成吸波片样品。研究球磨时间对粉末粒度、形貌和物相的影响,进而对所制备的吸波片的电磁参数和吸波性能进行分析评价。研究结果表明,FeSiAl磁粉经搅拌球磨5~10h后,D50由45μm增大到53μm,片厚由4μm减小到2μm,有较好的扁平化效果,且扁平化充分的磁粉有较好的电磁波吸收特性。XRD分析表明球磨工艺没有改变FeSiAl粉末的相结构。随着球磨时间延长,大长径比的磁粉所占比重增加,磁导率实部和虚部均增大,当球磨10h时,-200~+270目磁粉在13.56MHz磁导率实部达到69,虚部达到18。     

磁粉心磁性能VSM测量研究

与铁氧体材料相比,磁粉心材料一般具有高饱和磁通密度B(s>1T)以及高居里温度TC(>400℃)。采用振动样品磁强计(VSM)测量了铁硅、铁硅铝磁粉心材料饱和磁化状态时的Ms、Hs以及H为240kA/m时的σs-T曲线。根据公式Bs=μo[H+(1-N)Ms],计算获得材料的Bs值(1.55T和1.07T),与采用B-H分析仪所测得的Bs值(1.60T和1.06T)相近。我们认为VSM可作为一种临时用来测试材料Bs的简便方法,但是更准确的Bs可通过B-H分析仪来测量。通过σs-T曲线方式测量得到铁硅、铁硅铝的居里温度约495℃、470℃,但实际居里温度点比测试值更低。     

FeSiAl磁粉表面绝缘包覆及热处理对磁粉芯磁性能的影响

从减小铁硅铝磁粉芯的涡流损耗和磁滞损耗出发,将FeSiAl磁粉通过单层树脂包覆、磷化/树脂复合包覆、磷化/硅烷复合包覆方法制得绝缘包覆磁粉,用模压成型法制备磁粉芯,并通过退火热处理消除其内应力。结合SEM、XRD及XPS分析磁粉表面形貌及成分组成,采用LCR电桥及阻抗分析仪测试磁粉芯磁性能。研究发现,铁硅铝磁粉双层包覆较单层树脂包覆处理后的磁粉芯磁性能更优,其中磷化/硅烷复合处理效果最佳,在5MHz频率附近其Q值约是单层树脂包覆处理的5倍,是磷化/树脂复合处理的3倍。退火热处理能释放磁粉芯残余内应力,改善磁导率。随热处理温度升高,磁导率增高。在0~7MHz频率,400℃为提高FeSiAl磁粉芯磁导率和品质因素Q值综合性能的最佳热处理温度。     

纳米TiO2改性室温固化硅橡胶的力学性能研究

为进一步提高RTVSR的各项性能,近年来虽有针对其各项性能的纳米粒子改性研究,但是从力学性能上的研究和成果并不多。介绍了用金红石型纳米级TiO2共混改性RTVSR,得到一种新型的耐老化和力学性能优良的防污闪绝缘复合涂料。通过研究复合材料的力学性能并与空白RTVSR进行对比,进一步采用FT-IR、XRD、SEM等先进仪器分析了纳米复合材料的化学结构,确定了当TiO2添加量为6%时,断裂伸长率达到了345%,拉伸强度为0.27 MPa。从复合材料的基本电气性能测试结果可知,通过纳米粒子改性的RTVSR依然保持了良好的绝缘和憎水性能。试验结果表明,改性后的复合涂料力学和憎水性能优异,且保持了良好的电气性能。     

LiCoO2的TiO2包覆原理探索研究

文献中对LiCoO2材料的表面包覆已经进行大量的报道,清晰显示LiCoO2的表面改性对材料循环性能产生了重要正性效应。然而,材料的包覆原理和作用机制直到目前仍然模糊不清,没有一个确定统一定论。采用溶胶-凝胶法,结合TiO2与LiCoO2体相反应的研究结果,详细地研究了TiO2对LiCoO2的包覆效应,建议了可能包覆原理和作用机制。     

高能球磨法制备的SmCo_5/α-Fe纳米双相复合磁粉的结构和磁性能

通过高能球磨法制备了SmCo_5/α-Fe纳米双相复合磁粉,研究了α-Fe含量对SmCo_5/α-Fe纳米双相复合磁粉磁性能、微观结构及交换耦合作用的影响。XRD分析结果表明,α-Fe的复合没有改变SmCo_5的晶体结构(仍为Ca Cu5结构)。磁性能测试结果表明,随着α-Fe含量的增加,SmCo_5/α-Fe纳米双相复合磁粉的矫顽力Hcj逐渐减小,剩磁Mr和最大磁能积(BH)max逐渐增大,当α-Fe含量为5wt%时,磁粉获得较优磁性能:Hcj=7.92k Oe,Br=3.04k G,(BH)max=1.30MGOe。Henkel曲线表明,磁粉内部产生了强烈的交换耦合作用。     

纳米TiO2表面精准修饰对硅橡胶直流绝缘性能的影响

为研究纳米TiO₂颗粒表面精准修饰对硅橡胶直流电气性能的影响,分别在纳米TiO₂表面单峰和不同密度双峰接枝长链与短链聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)。将具有不同接枝类型的纳米TiO₂以相同质量分数(1%)添加到硅橡胶(silicone rubber,SIR)中,制作得到纳米TiO₂/SIR复合薄膜样品。热失重分析试验结果证明长链与短链PDMS成功接枝到纳米TiO₂表面;Zeta电位试验结果表明,长链与短链PDMS双峰接枝增强了相邻TiO₂颗粒之间的静电排斥力;TEM观测结果表明,经过双峰接枝长短链PDMS,纳米TiO₂颗粒在SIR中的分散性大幅改善。空间电荷、直流击穿和直流电导试验结果表明,双峰接枝长短链PDMS的组别抑制注入同极性空间电荷效果更佳、直流击穿场强更高、体积电导率更低。这是由于随着纳米TiO₂表面长短链PDMS双峰有效接枝密度的提高,使得界面区域分子链排列更加质密...     

CoFe2O4/TiO2纳米复合薄膜的制备与磁性

以钛酸丁酯和金属盐酸盐为原料,采用溶胶-凝胶工艺制备了磁性CoFe2O4/TiO2复合薄膜.通过综合热分析(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、偏光显微镜(PLM)观测了复合薄膜的相结构和表面形貌,探讨了薄膜的合成机理,采用振动样品磁场计测量样品的磁性.研究发现,溶胶-凝胶法制得的复合薄膜中,随着热处理温度的升高,两相组分晶体各自析出长大,CoFe2O4均匀地分布在TiO2网状基体中.样品经800℃退火后得到了平整的CoFe2O4/TiO2磁性复合薄膜,晶粒平均粒径大约为19nm.随着热处理温度的升高,复合薄膜的磁性增强.     

氮化处理FeSiAl合金粉及其磁粉芯的性能

将不同球磨时间的FeSiAl合金粉经高温氮化处理后,冷压成型、873K退火1h制得磁粉芯。分别用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪、振动样品磁强计观测粉末的形貌、晶体结构、成分和饱和磁化强度,利用动态磁滞回线测试装置测试磁粉芯的功率损耗。结果表明,延长球磨时间磁粉芯的损耗降低,随着氮化时间延长,磁粉的饱和磁化强度降低,磁粉芯的损耗先降低,后维持不变。球磨60 h氮化90 min粉末的饱和磁化强度达77.53 A·m2/kg,所制备的磁粉芯在100k Hz/300m T测试条件下功率损耗为58.18 W/kg。     

MnZn软磁铁氧体纳米粉末的烧结特性

锰锌铁氧体纳米粉末具有很强的活性，其烧结特性对于烧结工艺参数十分敏感。采用纳米粉末生产软磁铁氧体可以明显降低烧结温度，缩短烧结时间，有利于铁氧体化学成分和显微组织的控制，进而改各铁氧体的磁性能。研究表明铁氧体纳米粉末在700℃左右烧结后的密度巳接近理论值，纳米粉体对加热速度十分敏感，而且由于纳米粉体比表面积大，客易发生氧化，因此烧结气氛必须严格控制、采用氮气气氛，并调节平衡氧分压。本文结合粉末基本的烧结理论以及纳米粉体特性，对Mnzn铁氧体纳米粉末的烧结特性进行分析。     

国内金属磁粉心的开发与特性

金属磁粉心是一类重要的金属软磁材料。首先介绍了金属磁粉心的特点和一般应用。在此基础上重点介绍了我公司开发的系列金属磁粉心及其性能。最后展望了国内金属磁粉心的未来发展。     

树脂固化制度对非晶浸漆铁芯软磁性能的影响

将非晶Fe80Si9B11合金带材卷绕铁芯于663K保护气氛下保温90min,然后依照正交实验法进行浸漆固化处理,研究了浸漆铁芯的固化制度对其软磁性能的影响。试验结果表明,铁芯浸漆之后其软磁性能恶化,其中以固化温度影响最大,升温速率次之,固化时间影响最小。当以3K/min升温到393K并保温360min时,浸漆铁芯具有最优异的软磁性能,这主要与胶液固化收缩内应力有关。此时,1kHz/1T下损耗增高20.7%,10kHz/1V的单匝电感减小2.6%,磁感应强度B800(800A/m)下降7.1%。该研究优化了非晶铁芯的浸漆固化制度,对其工业批量生产具有指导作用。     

粉末冶金法制备的P-铁氧体包覆铁粉芯材料

在不采用贵重金属、简化工艺的思路下,采用传统的粉末冶金法结合绝缘涂层包裹高纯度雾化铁粉的工艺制备了不同成分的P-铁氧体包覆铁粉芯软磁复合材料。研究发现,当铁氧体含量0.6 wt%、P含量0.45wt%时,材料的静态软磁性能最好,饱和磁感应强度达1.61 T,矫顽力小于159 A/m且最大磁导率接近4000。从商业化降低成本的角度考虑,以更为廉价的还原铁粉为原料制备了材料并进行了性能对比。结果表明,纯度较低且形状不规则的还原铁粉不适宜用作高性能铁粉芯软磁复合材料的原料。     

包覆锰锌铁氧体的FeSiAl磁粉及其磁粉芯性能

用化学共沉淀法在扁平化的FeSiAl粉末表面包覆不同含量的Mn-Zn铁氧体,经冷压成型制备磁粉芯,在660℃氮气保护下退火1h。用XRD分析粉末的相结构,用振动样品磁强计测试粉末的磁性能,用动态磁滞回线测试装置测试磁粉芯的功率损耗。研究结果表明,随着铁氧体包覆量的增加,铁硅铝磁粉饱和磁化强度下降,磁粉芯损耗降低。在100k Hz/300m T测试条件下,包覆量为6%时制备的FeSiAl磁粉芯的损耗降为46.5W/kg。继续提高铁氧体的包覆量,损耗变化不明显。     

退火处理对温压FeSiAl软磁粉芯性能的影响

采用粉末冶金温压成形技术制备了FeSiAl软磁粉芯,研究了退火处理对其磁导率、磁损耗的影响。结果表明,在退火温度25~720℃范围内,有效磁导率随温度升高而迅速增大,660℃时达到最高值91.3(100 k Hz),随后急剧下降。磁损耗经过退火处理后比未经退火处理的略高。     

铁硅合金粉末的改性硅溶胶表面包覆及其磁粉芯性能

利用改性硅溶胶包覆液对气雾化Fe-6.5%Si软磁合金粉末进行表面绝缘处理并制备磁粉芯,考察了不同包覆液用量对铁硅磁粉芯性能的影响。结果表明,经包覆处理的合金粉末表面存在均匀的氧化物绝缘层;磁粉芯样品在测试频率范围具有良好的恒磁导率和高频特性;随着包覆液用量的增加,磁粉芯样品的磁导率相应减小、直流叠加性能明显提高,损耗则表现出先减小再增大的趋势。当包覆液用量为1.0 wt%时,样品的恒定磁导率为78,50k Hz、50m T条件下的功耗为170 m W/cm3,直流叠加场为10m T时磁导率百分比为55%,表明适当的粉末表面包覆层有利于获得高性能的铁硅磁粉芯。     

锰锌铁氧体纳米粉体的液相制备及磁性能

以δ-FeOOH为前驱体,用氨水调节溶液的pH值,分别采用(1)90℃水浴加热动态转化、(2)沸腾回流动态转化,(3)90℃静态转化及(4)200℃水热法四种方法合成了锰锌铁氧体纳米粉体.采用X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和X射线荧光光谱仪(XRF)等方法对粉体进行了表征,对四种液相法制备的锰锌铁氧体纳米粉体的结构和性能等进行了对比和分析.结果表明,四种方法中沸腾回流相转化法得到的产物具有磁性能较好、形状较规则、粒径可控等优点.     

金属磁粉心的研究与发展

金属磁粉心具有优异的软磁性能,广泛应用于电感元件和变压器等领域.概括介绍了金属磁粉心的发展情况,重点对其磁性能的影响因素(粉料、绝缘包覆、成型和烧结等)进行了分析.