工艺参数对铁硅铝磁粉芯性能的影响

采用球磨制粉和模压成型方法制备了FeSiAl磁粉芯.分别研究了粉料粒度、粘结剂用量、冷却条件和热处理工艺对铁硅铝磁粉芯品质因数Q和有效磁导率μe的影响.结果表明,粉料粒度越细,磁粉芯有效磁导率越低,品质因数越高;粘结剂量的增多,会使磁粉芯的品质因数提高而有效磁导率下降.对压制成型的磁粉芯进行热处理有助于消除磁粉芯的内应力,提高其有效磁导率.冷却方式的实验结果比较表明慢冷较快冷制得的磁粉芯有效磁导率略高些.     

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。     

铁硅铬合金磁粉表面包覆及其对磁粉芯性能的影响

利用正硅酸乙酯包覆液对铁硅铬合金粉末进行表面绝缘处理及制备磁粉芯样品,并测试了磁粉芯样品的性能参数。结果表明,经过处理后的磁粉表面形成了均匀的氧化物绝缘层。磁粉芯样品具有优异的表面电阻率、良好的恒磁导率以及高频特性。随着包覆液用量的增加,磁粉芯样品在相同频率下的磁导率会降低,但品质因数却会增大。由此可见,对合金粉末表面包覆适当的硅氧化物层,既可提高合金粉末的表面电阻率,同时也可以提高铁硅铬合金磁粉芯的电性能。     

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。     

绝缘粘结剂对FeSiAl磁粉芯性能的影响

采用粉末冶金方法制备FeSiAl磁粉芯,探讨了水玻璃和硅酮树脂两种绝缘粘结剂对FeSiAl磁粉芯的有效磁导率μe、涡流损耗Pe、品质因数Q的影响,并结合扫描电镜观察了样品的微观形貌。结果表明:绝缘粘结剂的总添加量为2.5wt%的情况下,采用硅酮树脂绝缘粘结剂与水玻璃绝缘粘结剂的磁粉芯相比,前者具有更高的有效磁导率μe、更低的涡流损耗Pe以及更高的品质因数Q;材料内部存在较少的疏松、孔隙等组织缺陷,致密化程度高。     

温压工艺参数对FeSiAl磁粉芯密度和磁性能的影响

采用粉末冶金温压工艺制备FeSiAl磁粉芯,研究了温压工艺中的温度和压力对FeSiAl磁粉芯的密度、磁导率和磁损耗等性能的影响.结果表明,温压可以明显提高FeSiAl磁粉芯的压制密度和有效磁导率,降低磁损耗;当温压的温度和压力分别为120℃和900 MPa时,FeSiAl磁粉芯的综合性能最佳:密度为6.65 g/cm3,100 kHz时测得有效磁导率达到150.3,100 kHz/50 mT的磁损耗为17.27 W/kg.     

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%。     

FeSiAl/纳米TiO2复合磁粉心的磁性能

利用纳米TiO2对铁硅铝粉体包覆制成复合磁粉心。采用扫描电镜、HP 4284A和CH-258测试仪检测了样品的表面形貌及软磁性能。实验结果表明,纳米TiO2在铁硅铝颗粒表面形成一层氧化膜,随着纳米TiO2含量增加,磁粉心的磁导率降低,品质因数提高,直流叠加特性变好,损耗降低。成型后的固化处理可以改善磁粉心的磁性能。     

铁硅铝粉末制备及配比对磁粉芯性能的影响

采用真空熔炼、机械破碎的方法制备铁硅铝合金粉末,并使用机械振动筛得到不同粒度的粉末。利用振动样品磁强计(VSM)测试不同粒径铁硅铝粉末的静态磁性能,发现其比饱和磁化强度σs彼此相差不大,而粗颗粒的矫顽力Hcj与比剩余磁化强度σr均较细颗粒小。利用上述结果,经过合理配比后,试制有效磁导率分别为125,147,160的高磁导率铁硅铝磁粉芯,并对其有效磁导率的频率特性、直流叠加性能、功率损耗进行了测试。在频率为20~200kHz范围内各型磁粉芯均有良好的恒导磁性。在频率为100kHz、磁场为1.6kA/m时各型磁粉芯的叠加直流后的磁导率与未叠加直流的磁导率之比均不低于70%。各型磁粉芯在50kHz、50mT条件下的体积损耗均在80mW/cm3以下,而在100kHz、100mT条件下的体积损耗均在700mW/cm3以下。     

采用固体粘结剂制备的铁硅铝磁粉心

提出了一种采用无机固体粘结剂制备铁硅铝磁粉心的工艺,采用扫描电镜、LCR分析仪、B-H分析仪研究了氧化方式、绝缘介质添加量及热处理方式等因素对铁硅铝磁粉心性能的影响.结果表明,粉料氧化前需预热;绝缘介质含量增大会降低磁粉心的磁导率,功耗先降低而后升高;升高热处理温度,可显著提高有效磁导率、降低功耗,但温度过高,反而会恶...     

退火温度与成型压力对Fe-Si-Al磁粉芯性能的影响

采用层状硅酸镁铝凝胶为包覆剂,对气雾化球形Fe-Si-Al合金磁粉进行绝缘包覆制备磁粉芯。研究了退火温度与成型压力对Fe-Si-Al磁粉芯性能的影响。研究表明,退火温度从650℃增至800℃时,Fe-Si-Al磁粉芯的有效磁导率μ_e由57.8提高至64.8,而其功率损耗P_cv由202.6 m W/cm³显著下降至117.8 m W/cm³;成型压力从1200MPa增加至2090 MPa时,Fe-Si-Al磁粉芯的密度ρ由5.51 g/cm³上升至5.89 g/cm³,其有效磁导率μ_e由46.3显著提高至64.8,而功率损耗P_cv由123.5 m W/cm³下降至117.8 m W/cm³。通过损耗分离发现,升高退火温度和成型压力能显著降低其磁滞损耗P_h,而其涡流损耗P_e小幅度上升。     

内部润滑剂对铁硅铝磁粉芯性能的影响

以合成蜡粉作为内部润滑剂制备铁硅铝磁粉芯,考察了蜡粉添加量及粒度对铁硅铝磁粉芯性能的影响。结果表明,蜡粉会降低铁硅铝磁粉芯的生坯密度、磁导率和磁芯损耗;蜡粉粒度越细,则生坯密度和磁导率的降低幅度越小,而磁芯损耗的降低幅度越大。在添加0.4 wt%磷酸的绝缘粉中添加1.4%的–300～+400目蜡粉,制得磁导率91.5、磁芯损耗600 mW/cm~3、直流偏置性能为23.1 Oe(@80%L)和56.2 Oe(@50%L)的铁硅铝磁粉芯。     

铁硅铝磁粉芯功率损耗分离

以铁硅铝合金粉末为原料,通过形成磷硼酸钠盐的绝缘包覆层,制备了铁硅铝磁粉芯。根据磁滞损耗P_h、涡流损耗P_(ed)和剩余损耗P_(ex)与频率f的关系:在不考虑磁通密度Bm的情况下,磁滞损耗P_h与频率f成正比,而涡流损耗P_(ed)与频率f的平方f~2成正比,剩余损耗P_(ex)与频率f不成线性关系。在频率f为75～400 kHz、磁通密度Bm为5～100 mT的条件下,对铁硅铝磁粉芯进行了功率损耗分离。结果表明,铁硅铝磁粉芯的功率损耗主要由磁滞损耗P_h和涡流损耗P_(ed)组成,剩余损耗P_(ex)可以忽略不计。随着频率f的升高,涡流损耗P_(ed)逐渐成为磁粉芯功率损耗的主体;而随着磁通密度Bm的升高,磁滞损耗P_h逐渐成为磁粉芯功率损耗的主体。利用斯坦梅茨方程对铁硅铝磁粉芯的功率损耗进行了拟合。     

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。     

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。     

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶磁粉芯制备及性能

以REN50作为绝缘粘结剂用粉末冶金工艺制备了Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶磁粉芯,并讨论了粉末退火温度及粘结剂含量、成型圧力对磁粉芯性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)及B-H分析仪对磁粉芯的结构和磁特性进行分析。结果表明,REN50作为绝缘粘结剂可有效包覆在粉末表面,且经过500℃热处理后仍然能够稳定存在,Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶磁粉芯具备良好的磁性能。随着粘结剂含量的增加,磁粉芯的磁导率先减小后增大再减小,损耗先增大后减小,当含量为3%时综合磁性能最佳;随着成型压力的增大,磁粉芯的磁导率先增加后减小,损耗先降低后增高,当压力在1100 MPa时,综合磁性能最佳。     

SiO_2包覆对FeSiCr磁粉心性能的影响

首先将FeSiCr金属粉末经0.9 wt%磷酸磷化处理,然后对其采用SiO_2进行包覆、成型及退火处理制备了FeSiCr磁粉心,研究了SiO_2包覆量对FeSiCr磁粉心电阻率、功率损耗、直流叠加特性、磁导率及其频率特性的影响。结果表明,采用SiO_2包覆会降低磁粉心的密度、磁导率与饱和磁化强度,但是可以提高电阻率与截止频率,减小功耗,改善直流叠加特性。     

应用于一体成型电感的羰基铁粉-铁硅铬混合软磁金属粉末

将羰基铁粉末与铁硅铬合金粉末按照不同比例混合后钝化、包覆、压制成磁粉心,测试和分析了其磁环密度、磁导率、直流叠加特性及损耗性能。结果表明,相对于铁硅铬合金粉末,羰基铁粉具有密度高、叠加特性好、损耗低的优点;但是其缺点是磁导率低,仅为铁硅铬合金粉末的85%。两种粉末混合制备的磁环特性并非羰基铁粉与铁硅铬合金粉末的简单叠加,而是存在一定的偏差。随频率升高,铁硅铬合金粉末磁环损耗增幅低于羰基铁粉末磁环,100 kHz/50 mT条件下前者损耗为羰后者的1.22倍,低于50 kHz/50 mT时的1.35倍。     

铁硅铝磁粉心在APFC电路的应用优势

电感铁芯材料的选择是影响APFC电路性能的关键因数之一。磁粉心具有较高的饱和磁通密度和良好的直流偏磁动态线性,是APFC电路电感铁芯材料的适用材料。对比了几种不同磁粉心材料的成本与性能,认为铁硅铝磁粉心是APFC电路铁芯的最佳的适用材料。     

润滑剂对温压成型Fe_(78)Si_(9)B_(13)非晶磁粉芯性能的影响

以机械破碎的Fe78Si9B13非晶粉末为原料制备非晶磁粉芯,研究硬脂酸锌和硬脂酸锂这两种润滑剂的添加量对磁粉芯性能的影响。结果表明,在120℃、800MPa温压成型条件下,对应相同的润滑剂添加量,以硬脂酸锌为润滑剂制备的磁粉芯其综合磁性能优于以硬脂酸锂为润滑剂制备的磁粉芯。随着硬脂酸锌添加量的增多,磁粉芯的密度ρ先增大后减小,当添加量为1.5wt%时,达到最大值,热处理前为4.98g/cm3;相应的有效磁导率μe也达到最大,50kHz时μe可达47.8,磁损耗Ps也最低。