退火温度对铁基纳米晶带材伏安特性的影响

采用不同的退火温度,在氩气保护下对制备的铁基纳米晶磁芯标样进行无磁场退火处理,用HD-1型伏安特性测试仪测试处理后的样品的伏安特性,并换算出磁导率,分析退火温度对铁基纳米晶带材伏安特性的影响。结果表明,退火温度对纳米晶带材伏安特性影响很大,535~555℃退火温度处理的样品性能较好。在任一磁场下,545℃退火纳米晶磁芯的磁导率均高于其它退火样品。其起始点、拐点、饱和点三点处的磁导率分别为μi=219 000、μm=668 000、μs=412 000,得出545℃是铁基纳米晶带材伏安特性达到最佳的退火温度。     

不同磁场退火方式FeZrBCu薄膜巨磁阻抗效应比较

用射频溅射法制备了(Fe88Zr7B5)0.97Cu0.03软磁合金薄膜,研究了不同磁场退火方式对薄膜磁导率和巨磁阻抗(GMI)效应的影响.姑果表明,纵向和横向磁场退火都能有效地提高薄膜样品的巨磁阻抗效应,在13MHz频率下纵向最大GMI比分别为18.6%和17%;纵向磁场退火后薄膜样品的横向磁各向异性消失,横向磁场退火则能有效增强横向磁各向异性,提高巨磁阻抗效应的磁场响应灵敏度;磁场诱导的磁导率变化是巨磁阻抗效应变化的主要原因.     

FeNiCrSiB非晶软磁合金薄带的巨磁阻抗效应

研究了ＦｅＮｉＳｒＳｉＢ非晶软磁合金薄带的磁性和巨磁阻抗效应。磁阻抗比ΔＺ／Ｚｓ不仅与样品的磁特性有关,而且与交变电流频率ｆ和外加直流磁场Ｈ有密切的关。对退火温度为３５０℃,退火时间为９０ｍｉｎ的样品,在交变电流频率为２ＭＨｚ下,磁阻抗比ΔＺ／Ｚｓ＝（Ｚ０－Ｚｓ）／Ｚｓ最高可达５３．７％。     

应用阻抗分析仪测量磁芯复数磁导率的不确定度分析

应用阻抗分析仪及短路同轴腔测量了镍锌铁氧体材料高频下的复数磁导率,具体介绍了该测试系统测量重复性及仪器精度导致的标准不确定度以及合成不确定度、扩展不确定度等评定过程。结果表明,在6MHz～60MHz频率范围内,复数磁导率实部μ′和虚部μ″的扩展不确定度为5%~6%左右,证实了用这种方法测量高频复数磁导率是可行的。通过比较发现,随着频率的增高,μ′的不确定度增高,而μ″的不确定度却呈现减小的趋势。     

铁基纳米晶软磁合金的研究现状

纳米晶软磁合金具有较高饱和磁感应强度、高磁导率、低高频损耗等特点.对牌号为Finemet、Nanoperm和Hitperm等三类铁基纳米晶软磁合金进行了分类综述,分别介绍了各类合金的成分、性能、显微组织结构特点以及应用范围,并对它们的非晶晶化过程机理以及影响合金软磁性能的因素进行了简要讨论.     

退火温度对FeCoTiO纳米颗粒膜软磁性能的影响

采用射频磁控溅射法制备FeCoTiO纳米颗粒膜,在不同温度下进行退火处理,研究退火温度对其磁性能的影响.结果表明,随着退火温度的升高,在低于200℃时薄膜受应力变化机制影响较大,体现为矫顽力Hc、各向异性场Hk、截止频率fr降低,磁导率实部μ′增大;在高于200℃时以晶粒长大机制为主,体现为Hc、Hk、fr增高,μ′减小.综合考虑FeCoTiO纳米颗粒膜磁性能在各退火温度下的表现,在制备集成磁膜微电感的过程中,确定250℃是聚酰亚胺的最佳高温胶联化温度.     

工艺参数对Fe-3Si-0.5Al-2Ni-2Ti磁粉心性能的影响

采用气雾化制粉和模压成型方法制备了Fe-3Si-0.5Al-2Ni-2Ti磁粉心,通过扫描电镜、X射线衍射仪以及软磁交流测量装置观察并表征了软磁合金粉末的形貌、相结构以及磁粉心的磁特性,探讨了粉末粒度、绝缘剂添加量、退火温度对磁粉心的有效磁导率μe·功耗Pcv的影响.结果表明,随着粉末粒度的减小,磁粉心的有效磁导率μe、功耗Pcv降低;随着绝缘剂含量的增加,有效磁导率μe、功耗Pcv降低;随着退火温度的变化,磁粉心有效磁导率μe及功耗Pcv在不同的温度阶段表现出不同的变化规律,当温度由180℃升至280℃,磁粉心μe缓慢升高,而功耗Pcv则明显降低;当温度进一步升至380℃,磁粉心有效磁导率μe出现大幅降低,而功耗Pcv则急剧升高.     

涡流在铁基非晶合金薄带中引起的磁场分布和磁损耗

铁基非晶合金薄带是重要的软磁材料。利用Maxwell方程组求得在弱交变磁场作用下各向同性的铁基非晶合金薄带中的磁场对空间和频率的分布规律,进而推导出平均磁感应强度、平均起始复数磁导率、涡流分布规律和涡流损耗的理论计算公式。     

TiO_2掺杂对高频MnZn功率铁氧体显微结构及磁性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备2~4MHz高频开关电源用Mn Zn功率铁氧体,通过对铁氧体断面显微结构、密度和磁性能的测试,研究了TiO_2掺杂量对材料微观结构、磁导率和功率损耗的影响。结果表明,随着TiO_2掺杂量的增加,样品平均晶粒尺寸先减小后增大,磁导率单调减小,不同温度(25℃、100℃)下的磁心总功率损耗(激励条件3MHz,10m T、25m T)先减小后增大。说明TiO_2的适量掺杂可以改善高频Mn Zn功率铁氧体的微观结构,降低其功耗。     

纳米晶铁芯厚高比对变压器性能的影响

针对铁基纳米晶软磁合金的应用,研究了铁芯的厚高比对变压器性能的影响。采用Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9的铁基纳米晶合金带材,纵向裁剪成各种不同宽度的条带,并卷绕成圆环状铁芯样品,使不同宽度带材所卷绕铁芯样品的横截面积等值,将样品置于氮气保护气氛炉中进行退火处理后,用伏安法测量不同磁通密度下铁芯样品的铁损。结果表明,在保证其具有相同输出功率的前提下,铁芯的厚高比越小,其损耗越低,体积越小,而且表面积越大,因而散热性能也越好。所以厚高比小的铁芯,其铁损小、安全性能高,具有体积小、重量轻,能节约原材料的优势,具有更高的实际应用价值。     

退火温度对Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材软磁性能的影响

用单辊法制备的宽20 mm、厚25μm的Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材,绕制成外径为40 mm,内径为25 mm的环型磁芯。分析了合金带材的晶化行为,研究了退火温度对合金磁芯软磁性能的影响。结果表明,淬火态Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材为非晶态,一级起始晶化温度Tx1为513.2℃,二级起始晶化温度Tx2为676.9℃,当退火温度升高到550℃,在非晶基体中析出Fe(Si)软磁相,形成了非晶和纳米晶双相共存结构。当退火温度低于550℃时,随着退火温度的升高,合金磁芯的起始磁导率μ_i和饱和磁感应强度B_s增大,矫顽力Hc减小;当最大磁感应强度B_m不变时,合金磁芯的有效幅值磁导率μ_a增大,比总损耗P_s和矫顽力H_c减小;当测试频率f不变时,合金磁芯的电感L_s和品质因数Q增大。     

稀土La掺杂和退火温度对非晶磁芯软磁性能的影响

首先制备La掺杂Fe_(78)Si_9B_(13)合金(Fe Si B-La)非晶带材,然后绕制成环型磁芯,在不同温度下进行退火处理,研究La含量和退火温度对其软磁性能的影响。结果表明,随着La含量的增加,Fe Si B-La非晶磁芯的相对起始磁导率μ_i和饱和磁感应强度B_s呈先增大后减小的趋势,而矫顽力H_c呈先减小后增大的趋势。随着退火温度的升高,Fe Si B-La非晶磁芯的μ_i、B_s、H_c、电感L_s和品质因数Q呈先增大后减小的趋势。     

热处理对铁基纳米晶薄带高频磁导率的影响

利用单辊快淬法制备Fe Cu Nb Si B铁基纳米晶薄带。分析了热处理温度、热处理时间及冷却条件包括冷却速度与氧化程度对Fe Cu Nb Si B铁基纳米晶薄带高频磁导率的影响。随热处理温度的上升,铁基纳米晶铁芯的磁导率先增大而后出现不同程度的降低;在一定热处理温度,随热处理时间的延长,铁基纳米晶铁芯的磁导率逐渐减小;较快的冷却速度与氧化会降低铁基纳米晶铁芯的高频磁性能。     

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。     

非晶纳米晶软磁合金退火工艺研究进展

非晶纳米晶软磁合金具有绿色节能、成本低廉等诸多优势,已成为战略性新材料领域的研究热点之一。重点概述Fe基非晶纳米晶软磁合金的退火工艺,包括热致晶化、电/磁致晶化、热等静压晶化及薄带连续晶化工艺的新进展。     

热处理温度对Fe_(83.5)B_(15)Cu_(1.5)合金结构及性能影响

通过熔体快淬法制备具有(200)取向α-Fe晶粒的Fe83.5B15Cu1.5非晶纳米晶合金,并重点研究了在制备过程中α-Fe晶粒的产生以及贴棍面和自由面对合金结构与磁性能的影响规律。研究表明,Fe83.5B15Cu1.5合金在熔体快淬之后具有大量(200)择优方向的α-Fe晶粒。晶化热处理之后,贴辊面的微观形貌主要是球形纳米颗粒,而自由面的微观形貌主要是长度为200~300nm的片状多孔结构。经过热处理(温度390℃,保温时间10min)之后可获得最佳磁性能为:饱和磁感应强度Bs=1.83T,矫顽力Hc=8.7A/m。本研究对Fe基非晶合金软磁材料的发展具有积极意义。     

退火温度对Co_2FeAl薄膜磁与结构特性的影响

用磁控溅射法制备了一系列Co_2FeAl合金薄膜,并进行了退火处理。利用振动样品磁强计(VSM)和X射线衍射(XRD)对样品进行表征,研究了溅射功率和退火温度对Co_2FeAl薄膜磁与结构特性的影响。高功率下制备的沉积态薄膜就具有强磁性,同时也具有单轴磁各向异性;而对应的低功率下制备的沉积态薄膜则呈现出弱磁性。300℃退火后出现单轴磁各向异性;700℃退火后,所有薄膜均表现为磁各向同性。随着退火温度的升高,薄膜的矫顽力变大。X射线衍射分析表明,随着热处理温度升高,薄膜的晶粒尺寸增大,从而导致晶粒间磁耦合作用增强,这与薄膜的磁特性结果相一致。     

一种电机用非晶合金铁心的制备及其磁性能研究

将叠层非晶薄带整体切割后机械固定成形,再采用热处理的方法,将非晶合金带材制作成电机定子铁心,并与相同尺寸的层间粘接法制作的非晶合金铁心以及硅钢铁心进行磁性能对比.结果显示,机械固定法制备的非晶合金铁心具有较低的铁心损耗和较高的磁导率,并且励磁磁场强度在0～2000 A/m范围内具有较高的磁通密度.     

FeCuNbSiB纳米晶合金软磁性能的热处理工艺调控研究

为满足大容量高频变压器对大尺寸纳米晶铁芯低损耗需求,探索了50 mm高纳米晶铁芯的热处理工艺,研究了2种典型纳米晶合金Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇和Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉（简称B₇和B₉）的热处理温度（330~600℃）对铁芯静态和动态磁性能的影响规律。结果表明：B₇和B₉合金在420℃退火已开始纳米晶化,要远早于通常认为的500℃。2种合金分别在550、580℃退火具有最低的铁芯损耗;而分别在500、550℃退火具有最优的静态磁性能,即最高的磁导率和最低的矫顽力。经施加横向磁场退火后,B₇合金的损耗进一步降低,$P_{\rm{cm}} $（0.5T/20k）达到7.3W/kg,为目前报道的最低铁芯损耗。根据系列数据建立了铁芯损耗分形公式为$ {\mathit{P}}_{\rm{cm}}=0.5{\mathit{f}}^{1.42}{{\mathit{B}}_{{\rm{m}}}}^{2.27} $,预测的准确性得到了实验结果的验证。     

添加Co_2O_3对NiCuZn铁氧体磁性能的影响

采用传统氧化物陶瓷工艺制备NiCuZn铁氧体。利用扫描电子显微镜、阻抗分析仪、磁滞回线分析仪,分别对样品的微观形貌、复数磁导率频谱、静磁性能和高频功耗进行了观察和测试。结果表明,在0~0.12wt%的范围内,随Co2O3添加量的增大,样品的平均晶粒尺寸略有减小,起始磁导率逐渐下降,截止频率逐渐升高。在3MHz、10m T、25~140℃条件下,随着Co2O3添加量的增加,由于截止频率逐渐升高,磁导率虚部在高频下得到抑制,剩余损耗降低,导致磁芯功率损耗单调减小。