带厚对非晶纳米晶铁芯软磁性能的影响

研究了带材厚度对非晶纳米晶环形铁芯软磁性能的影响,铁芯由不同厚度标称成分为1K101及1K107B的带材制成。在氮气保护下热处理后测试铁芯软磁性能。研究结果表明,铁芯动态损耗值、矫顽力和剩磁随带材厚度的减小逐渐减小,带材厚度影响铁芯的热稳定性。选用较薄带材绕制铁芯,可减小铁芯体积,提高器件运行稳定性。薄带在热处理前后韧性较厚带更好,可有效提高铁芯绕制及热处理后的加工效率。     

退火温度对FeCuNbSiB纳米晶合金磁性能的影响

用熔体快淬法制备出3种FeCuNbSiB纳米晶合金带材,绕制成50 mm×32 mm×20 mm的环形磁环,随后在530~620℃下进行等温退火,研究退火温度对合金磁性能的影响。结果表明:随着退火温度的增加,合金内部晶化相的晶粒尺寸和体积分数有所增加。在550~600℃等温退火后合金具有相对较低的矫顽力(Hc为1.0~1.5 A/m,测试条件:Bm=100 mT,f=10 kHz)和损耗值(Pm为1.4~1.8 W/kg,测试条件:Bm=300 mT,f=10 kHz),特别是经过570~590℃退火后合金在1 kHz^50 kHz频率范围内具有最佳的磁导率。同时,在1 kHz^10 MHz频率范围内,不同测试频率下合金阻抗值对应的最佳退火温度也不同。     

Ni对FeCuNbSiB纳米晶合金恒导磁性能的影响

采用成分为Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7(at%)和Fe74-xNixCu1Nb3Si15B7(x=1,3)、Fe76-xNixCu1Nb3Si11B9(x=5、7、10、15)的非晶合金带材卷绕成环形铁芯,分别进行普通热处理和磁场热处理后检测铁芯磁性能。结果表明,随合金中Ni含量的增加,铁芯磁导率明显降低,可达到1.2k;交流损耗值比Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7合金铁芯降低了一个数量级;添加Ni元素后,铁芯抗直流性能明显改善,这是由于合金的磁畴结构发生了细化,感生磁各向异性增强而引起的。     

Fe89Zr7B4退火薄带的纳米晶结构、巨磁阻抗和磁导率变化

Fe89Zr7B4薄带在550℃～720℃的温度范围内分别退火20min，析出晶粒为13nm～17nm的α-Fe。720℃退火时有微量的第二相析出。Fe89Zr7B4纳米晶薄带的巨磁阻抗效应与退火温度紧密相关，存在一个最佳退火温度，约为650℃。进一步的实验结果显示：Fe89Zr7B4纳米晶薄带在直流磁场引导下横向磁导率的变化率在650℃存在最大值。经典电磁理论与磁谱结合的模型能较好地描述Fe89Zr7B4纳米晶薄带磁阻抗与频率的依赖关系。实验数据和理论计算结果均表明，巨磁阻抗效应与磁场引导的横向磁导率的变化紧密相关。     

固化剂对非晶纳米晶铁芯磁性能的影响

研究了固化剂对非晶纳米晶带材制作的铁芯磁性能的影响规律。结果表明,在不同粘度条件下,固化剂的热膨胀系数随温度的增加而增加,但存在两个转折点,这与其中发生的晶型转变有十分密切的关系;随着固化剂粘度增加,非晶铁芯和纳米晶铁芯的损耗变化率增加,磁导率变化率先增大后减小,这主要是由于在不同粘度下固化剂的膨胀系数不同导致铁芯内应力不同而引起铁芯磁性能的变化。本研究中,非晶和纳米晶铁芯在粘度为90 MPa·s时,损耗及磁导率变化值较低。     

Fe84Zr2．08Nb1．92Cu1B11纳米晶薄带中的巨磁阻抗效应

摘要：利用真空甩带机制备了Fe84Zr2．08Nb1．92Cu1B11金属快淬薄带。X射线衍射结果表明：薄带经570℃退火后析出纳米化结构bccα-Fe相，晶粒大小约为20nm～40nm，利用HP4294A阻抗分析仪测量了此纳米晶薄带中的巨磁阻抗效应。结果显示在低频下阻抗随外磁场单调减小，这主要是由于磁导率随外磁场的变化导致的，高频下阻抗随外磁场变化出现1个峰值，这主要是由于横向各向异性的原因。运用计算机模拟了这一结果，发现磁导率随外磁场的变化在外场与各向异性场的比值约为0．9处出现了峰值，巨磁阻抗效应也在此位置出现峰值。并且随着驱动电流频率的增大峰值变大。     

热等静压对铁基非晶纳米晶合金软磁性能的影响

在铁基非晶纳米晶合金,普通氮气热处理最佳退火温度的基础上,将热等静压工艺引入到非晶带材磁芯的退火工艺中,探究热等静压工艺对Fe基非晶纳米晶合金软磁性能的影响。用X射线衍射仪、精密磁性元件测试仪和软磁交流设备测量了铁基非晶带材的晶体结构、磁芯的电感L和磁损耗P_s等。结果表明,在频率100 kHz和工作磁感应强度B_m=0.1 T时,普通氮气保护退火样品的矫顽力和磁损耗为2.04 A/m、10.10 W/kg,而热等静压样品则为1.33 A/m、6.58 W/kg,分别降低了53.4%、34.9%;普通氮气保护退火样品的有效磁导率和品质因数为11 579、0.46,而热等静压则为15 980、0.70,分别增加了38.0%、52.2%。     

FeCuNbSiB系列纳米晶软磁合金应力敏感性的研究概述

介绍纳米晶软磁合金的磁致伸缩系数和带绕铁芯应力敏感性的研究情况。     

微量Ga元素对双相纳米晶磁体性能的影响

探讨了微量的Ga替代Fe对Nd2 Fe14 B/Fe3B + (少量 )α Fe永磁材料的晶体结构及磁性能的影响。结果表明 :添加微量的Ga同样可减小晶粒尺寸 ;在Ga含量x <1% (原子百分比 )的范围 ,随着x的增加 ,Br 和 (BH) max随晶化时间变化的曲线由非线性向线性转化 ;矫顽力jHc 下降到一个最小值后 ,又缓慢上升 ;当x =0 2时 ,综合磁性能较好。     

带厚对FeSiB非晶铁芯软磁性能的影响

研究了带材厚度对非晶环形铁芯软磁性能的影响,铁芯由标称成分为Fe91.7Si5.3B3.0(质量分数),分别为带厚22μm,25μm和26μm的带材制成。铁芯在氮气保护下经过653~723K保温1h进行热处理。在5~30kHz以及200~1 000mT(Bm)范围内测试铁芯软磁性能。研究表明,带材厚度影响铁芯软磁性能,随着带材厚度的减小,铁芯动态损耗值、矫顽力和剩磁都逐渐减小,带厚22μm带材绕制的铁芯可以获得最优的软磁性能。     

绝缘剂材料对纳米晶软磁合金磁粉芯性能的影响

研究了不同的绝缘剂材料及其添加量对纳米晶软磁材料磁粉芯的磁导率及品质因子Q值等性能的影响。研究结果表明，绝缘剂的种类和添加量对磁粉芯的性能有较大影响，其中以添加10％1号绝缘剂者为最佳。     

纳米晶Fe72.5Cu1Nb1.5Mo1.5V1Si13.5B9合金的磁性能

报道了新开发的纳米晶Fe725Cu1Nb15Mo15V1Si135B9合金的综合磁性能。新合金的直流起始磁导率和矫顽力水平分别达到13×104和064Am-1。在Bm=03T,f=100kHz和Bm=02T,f=200kHz条件下,铁损分别为578kW·m-3和884kW·m-3,这可与纳米晶Fe735Cu1Nb3Si135B9合金的相比,但比优良的功率MnZn铁氧体H7C4的低得多。在Bmf=(10～40)T·kHz条件下,在f=(20～6000)kHz范围内,描述了铁损、相应幅值磁导率和动态矫顽力的行为     

热处理对FeCuNbSiB单层膜磁性能的影响

本文研究了热处理对FeCuNbSiB薄膜结构及磁性能的影响。XRD分析表明制备态的FeCuNbSiB为非晶态,并且在300℃热处理仍然保持非晶态。300℃热处理后,薄膜释放应力,软磁性能有所提高。热处理温度进一步升高,薄膜由非晶态转化为纳米晶,矫顽力及饱和磁化场明显增加,磁矩向垂直膜面方向转动,软磁性能下降。     

高导磁纳米晶Fe67.9Cu0.5 Nb0.6Cr3V1Si14B13合金的高频磁性能

报道了新开发的纳米晶Fe67.9Cu0.5Nb0.6Cr3V1Si14B13合金的综合磁性能.新合金的直流起始磁导率和矫顽力水平分别为7.8×104和0.8Am-1.在Bm=0.3T,f=100kHz和Bm=0.2T,f=200kHz条件下,铁损分别为544kW·m-3和830kW·m-3,这可与纳米晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9的相比,但比优良的功率Mn-Zn铁氧体H7c4的低得多.在直到1MHz的频率范围内考查了弱场磁导率的频散特性.在f=20～103kHz和Bm=0.01～1.0T范围内,考查了高频矫顽力和Bm的关系.在f=20～103kHz和Bm=0.05～0.9T范围内,描述了铁损和f及Bm的关系.     

Effects of Ribbon Thickness on Structure and Soft Magnetic Properties of a High-Cu-Content FeBCuNb Nanocrystalline Alloy

The effects of ribbon thickness (t) on the structure and magnetic properties of a Fe_82.3B₁₃Cu_1.7Nb₃ alloy in melt-spun and annealed states have been investigated. Increasing the t from 15 to 23 μm changes the structure of the melt-spun ribbons from a single amorphous phase to a composite with dense α-Fe nanograins embedded in the amorphous matrix. The grain size (D_α-Fe) of the α-Fe near the free surface of the ribbon is about 6.7 nm, and it gradually decreases along the cross section toward the wheel-contacted surface. Further increasing the t to 32 μm coarsens the D_α-Fe near the free surface to 15.2 nm and aggravates the D_α-Fe ramp along the cross section. After annealing, the ribbon with t = 15 μm has relatively large α-Fe grains with D_α-Fe > 30 nm, while the thicker ribbons possessing the pre-existing nanograins form a finer nanostructure with D_α-Fe < 16 nm. The structural uniformity of the ribbon with t = 23 μm is better than that of the ribbon with t = 32 μm. The annealed ribbons with t = 23 and 32 μm possess superior soft magnetic properties to the ribbon with t = 15 μm. The ribbon with t = 23 μm exhibits a high saturation magnetic flux density of 1.68 T, low coercivity of 9.6 A/m, and high effective permeability at 1 kHz of 15,000. The ribbon with t = 32 μm has a slightly larger coercivity due to the lower structural uniformity. The formation mechanism of the fine nanostructure for the ribbons with suitable t has been discussed in terms of the competitive growth effect among the pre-existing α-Fe nanograins.     

开关电源用的纳米晶Fe74Cu1Nb1Mo2Si13B9合金的磁性能

本文报道了新开发的纳米晶Ｆｅ７４Ｃｕ１Ｎｂ１Ｍｏ２Ｓｉ１３Ｂ９合金的综合磁性能。无磁场最佳退火后,直流磁性能达到下列水平：Ｂ８０＝１．１７Ｔ,Ｂ８＝１．０９Ｔ,Ｂｒ＝０．５４Ｔ,Ｈｃ＝０．８Ａ／ｍ,μｉ＝１３．１８×１０４,μｍ＝３１×１０４。典型高频铁损达到下列水平：Ｐ５／２０ｋ＝１３５ｋＷ·Ｍ－３,Ｐ２／１００ｋ＝３３０ｋＷ·Ｍ－３,Ｐ１／２００ｋ＝２７３ｋＷ·Ｍ－３,Ｐ０．５／７００ｋ＝５９８ｋＷ·ｍ－３,Ｐ０．２／１０００ｋ＝１８６ｋＷ·Ｍ－３。在宽的频率及幅值磁通密度范围内,对铁损进行了分析,给出了几个近似表达式,可用来粗略地估算铁损。简单地叙述了在较大输出功率的开关电源中试用情况。     

FeCuNbSiB非晶纳米晶带材软磁性能和压磁性能研究

本文主要研究了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶带材在不同的热处理工艺和压应力条件下的软磁性能变化情况.结果表明:带材在550℃×1h热处理工艺时将晶化成纳米晶材料,此时带材软磁性能最好;纳米晶带材的|μ|,受压应力影响大,尤其是在小于0.2MPa压应力作用下,软磁性能变化非常敏感,|μ|随压力增加而迅速下降;带材Q值在小于0.2MPa压应力作用下变化非常敏感,Q值随压力增加而迅速下降.当压应力大于0.2MPa时,Q值随压应力变化不明显,压应力不影响带材Q值随频率的变化规律.     

纳米晶软磁材料在电流互感器铁芯中的应用研究

用单辊快淬法制成厚度为２５－３０μｍ,宽度为１５－５０ｍｍ的非晶薄带,卷绕并结合适的真空热处理后得到的电流互感器铁芯,其相对初始磁导率一般可达６０００以上,相对最大磁导率达２０００００左右,比较了纳米晶合金铁芯与铁镍合金铁芯的磁化曲线和损耗角曲线,讨论了该新材料用于电流互感器的竞争优势所在。