铁基软磁复合材料的SiO2包覆研究进展

软磁复合材料在诸多领域有着重要的应用,随着技术的发展,对软磁复合材料的性能要求也在不断提高中。为了满足在高频率和高功率工况下的应用需求,需要开发低损耗、高磁导率的软磁复合材料。SiO₂作为绝缘包覆介质具有高电阻率和高热稳定性,能够通过多种方法包覆在磁粉颗粒上,因此在新型软磁复合材料开发领域得到广泛的应用。总结了溶胶凝胶法、化学液相沉积法、反相微乳法、化学气相沉积法、双层包覆法和改性树脂包覆法在铁基软磁复合材料的SiO₂绝缘包覆上的应用,归纳了上述各绝缘包覆方法的特点,并按其特点进行了分类,指出了当前SiO₂绝缘包覆面临的一些问题,并对未来绝缘包覆方法的发展进行了展望。     

铁基软磁粉末复合材料

软磁粉末复合材料的性能主要取决于原材料的纯度、添加元素和适当的生产工艺。采用低夹杂含量的铁粉,在烧结过程中防止氮和碳在大气中溶解,可以大规模生产具有良好软磁性能的粉末冶金零件。本文简要论述软磁粉末复合材料的制造工艺、磁性和主要用途。     

界面聚合法制备管状聚苯胺/聚苯胺包覆镍纳米复合材料及其电磁特性

采用工艺简单的界面聚合法制备了管状聚苯胺(PANi)及管状聚苯胺/聚苯胺包覆镍纳米粒子(PANi/PANi(Ni))复合材料。上层油相采用正己烷,下层水相采用稀盐酸溶液,将两相混合并添加镍纳米颗粒,在两相的界面处发生化学复合反应。通过FT-IR、XRD、TEM分析表征表明,生成了管状聚苯胺,形状均一,直径大约在100nm,并且存在着部分的结晶。聚苯胺很好地包覆了纳米镍粉,实现了管状聚苯胺及聚苯胺包覆纳米镍粉的多种物质及形态的复合,对其制备工艺及微波频段的电磁特性进行了研究。     

软磁复合材料铁芯电机特性的仿真研究

为了发挥软磁复合材料的高电阻率,低损耗,易于再利用的特点,仿真模拟将其应用在永磁电机的铁芯上.以12槽4极直流电机为仿真对象,把三维计算问题转化成二维模型,用JMAG软件对电机进行建模,阐述SMC与硅钢片铁芯差异,先用两种材料进行仿真,结果说明只靠替换铁芯材料对电机性能改进并不会产生很大改善,改进模型,得出不同延伸高度铁芯延伸长度增加引起的电流和转矩特性与功率变化的关系.利用所建模型将Somaloy500的软磁复合材料与50CS800的硅钢片制备的铁芯进行模拟实验,结果表明:相同条件下软磁复合材料铁芯的效率要更高一些.最低转速时效率增加5%,最高转速时效率增加10%;软磁复合材料铁芯模型抑制电流输出,各向同性的优势明显.结论为SMC材料在低转速电机的开发中依旧能够发挥优势,实现电机性能的提高.     

铁粉基软磁复合材料绝缘包覆层的研究

利用化学处理法在铁磁粉表面直接生成无机磷酸盐包覆层,并采用粉末冶金法进行压制烧结得到铁粉基软磁复合材料(SMCs)。利用扫描电子显微镜和X射线衍射对SMC材料包覆层的显微形貌和组成进行了分析,并利用差热热重分析法探讨了包裹层的高温变化。结果表明,化学处理法能够实现铁粉表面的磷酸盐包覆,且在600℃左右非晶态磷酸铁会发生晶化作用,从而可能转变成可导体使包裹层的绝缘性被破坏,而非其高温热分解造成,这还需要进一步的电阻测量试验来证实。     

软磁复合材料绝缘处理技术的研究进展

概述了降低软磁材料磁损耗的工艺方法,并分类介绍了有机包覆、无机包覆和复合包覆对软磁复合材料的结构与性能的影响,最后指出新型包覆剂和表面处理技术的开发及相关理论模型的构建将成为未来研究的重点。     

有机-无机纳米复合材料的制备与界面特性

有机－无机纳米复合材料是一种新型功能材料，本文综述了有机－无机纳米复合材料的界面特性、与界面效应相关的制备，并对有机－无机纳米复合材料的研究前景进行了展望。     

磷化工艺对铁基软磁复合材料电磁性能的影响

研究了磷化工艺对铁基软磁复合材料电磁性能的影响。XRD、SEM、EDS分析和元素面分布结果表明,合适的磷化工艺能在铁粉表面生成1层很薄的非晶或纳米晶结构磷酸盐,并且包覆完整均匀。磁性能测量结果表明,室温条件下用0.01g/mL磷酸对铁粉进行磷化30min,所得到的磷化铁粉磁芯具有优异的综合电磁性能。随着磷酸浓度的增大,磷化时间的增长和磷化温度的提高,软磁复合材料磁芯的电阻率增大,中高频磁损耗不断降低,同时磁导率也有一定程度的降低。     

包覆型复合材料制备的新进展

具有核壳结构的包覆型复合纳米材料是最近几年材料科学前沿的一个日益重要的研究领域。文章综述了利用物理法和化学法制备核壳型复合材料,并对其应用前景作出了展望。     

碳包覆铁纳米颗粒制备及电磁性能分析

以纤维素为基质,硝酸铁为金属颗粒前躯体,在氢气保护下进行控温炭化合成出准球形的碳包覆铁纳米颗粒．产物通过TEM、EDX和XRD表征呈核壳结构,粒径分布比较窄．通过波导法对所制备的碳包覆铁纳米颗粒进行吸波性能分析,采用矢量网络仪研究分析其在8．2～12．4GHz频率范围内的电磁性能．     

铁氧体水泥基复合材料的电磁特性研究

材料电磁特性的研究对调整和优化材料电磁参数从而达到良好吸收起着至关重要的作用.采用XRD和IR分析了铁氧体与水泥基之间的相互作用,讨论了铁氧体掺量、粒径大小对复合材料电磁参数、反射率的影响,并运用电磁媒质混合定则和传输线理论对其进行了评价.结果表明,铁氧体与水泥基体间存在相互作用,且此作用对材料的电磁参数有直接影响;粒径的变化有利于磁导率虚部的提高,但更显著的是对材料吸收频段的移动作用;铁氧体水泥基复合体系并不完全服从电磁媒质混合理论,微扰理论在该体系内并不适用.     

电磁屏蔽复合材料研究进展

随着科学技术和电子信息工业的迅速发展,电磁波辐射已经成为社会的一大公害,对各种电子设备和人体都会产生很大的影响,所以需要对电磁渡进行屏蔽.本文综合叙述了当前应用较多的表层导电型和填充型电磁屏蔽复合材料的特点及其研究进展,并对其发展趋势进行了简要的阐述.     

聚合物复合材料具有可调谐电磁特性

美国加利福尼亚大学研制成功含敏感特性的结构材料，不久前获得美国国家科学基金会的170万元美金奖。这项成果是研究小组有关具有自愈合和可调谐电磁特性的耐用结构材料课题的一部分。     

金属基复合材料界面反应控制研究进展

金属基复合材料可以通过基体合金成分改变、增强体的形态和种类选择及工艺控制等要素获得不同的材料特性,因而具有很强的可设计性。在金属基复合材料性能设计中,界面状态的控制是核心内容。归纳了作者近几年在金属基复合材料界面控制研究方面的研究工作,包括利用工艺技术方法控制Cf/Al有害界面反应,获得TiB2/Al自润滑界面;利用基体合金化方法控制SiC/Al和Cf/Al有害界面反应,获得W/Cu固溶体界面等方面的理论与实践。研究表明,采用材料制备工艺和基体合金化等方法控制界面反应热力学和动力学过程可以实现抑制有害界面产生及获得有益界面,而且是十分简捷、有效和低成本的方法。     

碳纳米管/铜复合材料制备技术研究现状

碳纳米管(CNTs)因独特的结构及优异的物理化学性质成为增强铜基复合材料的理想强化相。然而,分散性和界面结合问题是制备高性能CNTs/Cu复合材料所需要解决的首要问题,机械分散和化学修饰是解决上述问题的主要途径,也是一切后续成形和加工的基础。综述了国内外CNTs/Cu复合材料制备工艺研究现状,探讨了复合材料制备工艺存在的问题和解决思路以及未来的发展前景。     

磁性纳米晶颗粒电磁特性研究进展

经过近20年的发展,纳米晶合金材料的静态磁特性研究取得了很大的进展,并显示出极大的应用潜力.随着应用频率的提高,人们对其在高频甚至微波频段的动态电磁特性更为关心.本文着重分析形貌及结构对纳米晶颗粒电磁特性的影响,介绍了国内外在这个领域的最新研究动态和发展趋势,并提出了研究中存在的一些问题.     

FeCo-SiO2纳米颗粒膜的高频软磁特性

采用磁控共溅射法制备了系列(Fe65CO35)x,(SiO2)1-x,纳米磁性颗粒膜,并研究了其微结构和微波特性.结果表明,样品在x=0.5～0.7的宽成分范围内表现出良好的软磁特性,Hc最大不超过4Oe,电阻率高达103μΩ·cm.样品同时具有良好的高频磁特性,磁谱的共振频率高迭2.4GHz,可用于抗电磁干扰和微波吸收材料.HRTEM分析表明,Fe65Co35纳米颗粒均匀地镶嵌在绝缘的SiO2介质中.由于Fe65Co35合金具有较长的交换长度,因此有利于加强磁性颗粒之间的交换耦合作用,使样品获得优良的软磁特性.更高体积分数的样品中颗粒之间的相互作用减弱,可能是因为未被平均掉的磁晶各向异性.     

SPS界面反应增强机制调控的软磁复合材料磁性能和电阻率

设计软磁复合材料(SMCs)的绝缘层要兼顾软磁性能和电阻率。本研究以Fe/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄复合体系为例, 研究界面MnO₂氧化剂对样品软磁性能和电阻率的影响, 揭示提高软磁性能和电阻率的SMCs界面放电等离子烧结(SPS)氧化还原机制。采用球磨法制备添加0、0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%和1.0wt% MnO₂的核壳结构Fe@Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄(MnO₂)复合粉末, 随后SPS烧结制备Fe/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄(MnO₂)块体SMCs样品, 通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征该样品的结构特征, 用精密电阻测试仪和振动样品磁强计测试该样品的电阻率和磁性能。研究发现, 添加0.5wt% MnO₂的Fe/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄(MnO₂)块体SMCs样品比未添加样品电阻率提高33.7%、饱和磁化强度提高6.9%。研究结果表明, SPS烧结增强SMCs界面快速氧化还原反应, MnO₂氧化剂的添加使界面铁氧体离子浓度变化, 降低了B位电子跃迁频率, 提高有效波尔磁子数及B-B磁超交换作用, 表现出同时提高SMCs的软磁性能和电阻率的多重效应。     

TiB2/Al复合材料制备工艺的研究进展

TiB2/Al复合材料是一种很有潜力的复合材料,在耐磨、航天航空等领域有着广阔的应用前景.目前TiB2/Al复合材料的制备工艺方法主要为原位自生法,如自蔓延高温合成、原位反应生成法、接触反应法和机械合金化法等,而粉末冶金法、喷射沉积法以及挤压铸造法等也逐渐被用于制备TiB2/Al复合材料.主要综述了目前国内外TiB2/Al复合材料制备工艺的研究进展,并对不同工艺的制备过程及利用该工艺所制备的TiB2/Al复合材料的情况进行了详细论述,指出了各种制备工艺的优缺点,展望了其研究趋势.