硅对铁基磁粉芯性能的影响研究

分别从磁滞回线、损耗、磁导率及直流偏置特性来分析硅对铁基磁粉芯性能的影响。结果表明:随着硅含量的增加,磁粉芯的饱和磁感应强度降低,纯铁粉芯的饱和磁感应强度最大;磁粉芯损耗随着硅含量的增加而逐渐减小,纯铁粉芯的损耗最大,FeSi6.5的损耗最小;纯铁粉芯的磁导率要高于铁硅磁粉芯,但随着硅含量的增加,磁导率又缓慢上升;随着硅含量的增加,磁粉芯的直流偏置特性DC-bias稳定性降低。     

热处理对Fe-6.5%Si磁粉芯性能的影响

对Fe-6.5%Si粉末(质量分数)进行不同温度的热处理实验,经压制后得到Fe-6.5%Si磁粉芯,并对磁粉芯进行不同温度的热处理,探究热处理工艺对Fe-6.5%Si磁粉芯磁导率和损耗等磁性能的影响。结果发现：粉末热处理可以大幅度消除气雾化制粉过程中合金粉末受高压气体冲击造成的缺陷,并减少粉末中的C、O含量;随着热处理温度的升高,粉末的矫顽力先增后减,饱和磁化强度逐渐降低。通过对压制成型磁粉芯进行热处理也能够改善磁粉芯的磁性能,不同温度热处理后损耗均维持在600～700 mW·cm^-3之间,最低值为625 mW·cm^-3。综合分析,用经900℃热处理粉末制成的磁粉芯在800℃进行后续热处理,磁粉芯磁导率、损耗等性能综合较优。     

低损耗FeSiBPC非晶磁粉芯的制备及磁性能研究

采用高压水雾化方法制备了成分为(Fe0.76Si0.09B0.10P0.05)98C2的非晶粉末,由该成分非晶粉末制备出的磁粉芯具有较高的抗直流偏置性能及优异的损耗特性.研究了制备工艺对样品磁性能的影响.研究结果表明,非晶磁粉芯压制后的去应力退火处理能够有效的提高磁导率和降低损耗,过高的热处理温度会使非晶粉末晶化,导致涡流损耗急剧升高,恶化磁性能,最佳的退火温度为693K,绝缘包覆是制备高性能磁粉芯的必备工艺,通过最优化工艺制备的磁粉芯,其损耗为Pcv =320 kW/m3(f=100 kHz,Bm=0.1 T),抗直流偏置性能为:在H=100 Oe(1 Oe=7.9578×10A/m)外加磁场下,磁导率μa=60的磁粉芯样品对应电感下降为原感值的60％.通过与同规格其他类型磁粉芯的对比,发现FeSiBPC非晶磁粉芯具有极低的损耗及优异的高频磁性能.     

退火工艺对Fe-Si-Ni-Al-Ti磁粉芯性能的影响

采用气雾化技术并结合模压成形方法制备Fe-3Si-2Ni-0.5Al-2Ti磁粉芯,通过热分析仪、X射线衍射仪、电子探针以及软磁交流测量装置表征和分析了绝缘包覆剂的热稳定性、磁粉芯的相组成、碳氧含量及磁性能,并探讨退火温度、升温速率、保温时间对磁粉芯性能的影响。结果表明:随退火温度由180℃升高至280℃,磁粉芯的矫顽力下降,磁导率增大,损耗降低;但进一步升高至380℃时,磁粉芯性能下降。升温速率过快(3℃/min)或过慢(1℃/min),均不利于磁粉芯性能的提高,较佳升温速率为2℃/min。当保温时间由60 min延长至90 min时,磁粉芯的矫顽力下降、有效磁导率增大、损耗降低;但进一步延长保温时间(150 min)对磁粉芯性能的改善并不明显。     

抗EMI用铁硅铝磁粉芯磁性能的研究

采用纳米TiO2对铁硅铝粉体包覆制备复合磁粉芯,研究了制备的复合磁粉芯的性能。结果表明:纳米TiO2在铁硅铝颗粒表面包覆形成一层绝缘膜,降低复合磁粉芯的磁导率,提高磁粉芯的品质因数,改善直流叠加特性,降低功率损耗;成形压力(<2 200MPa)增大,磁导率增加,功耗降低,继续增大时,功耗增加,磁导率基本不变;提高热处理温度,磁粉芯的磁导率增加而功耗降低,当温度超过690℃时,磁粉芯性能恶化。     

水雾化Fe69Ni5Al4Sn2P10C2B4Si4非晶合金粉末及其磁粉芯的性能

 Fe69Ni5Al4Sn2P10C2B4Si4合金具有强的非晶形成能力，可以通过水雾化方法获得粒度小于75 μm的非晶态合金粉末。用粒度45~75 μm的水雾化粉末制备的磁粉芯具有优异的磁性能，磁导率大于60，良好的频率特性、高的品质因数和低的损耗。该磁粉芯与磁导率相等的韩国MPP磁粉芯产品相比，其综合性能更优越。     

发蓝工艺制备铁硅软磁粉芯及其磁性能研究

开发了一种碱性发蓝+氧化硅辅助绝缘工艺,成功制备了性能优于传统磷酸钝化工艺的铁硅软磁粉芯,研究了发蓝液浓度对粉芯微结构和磁性能的影响。研究发现:磁粉表面形成了一层均匀、稳定的绝缘层。低浓度发蓝液的使用有助于提高磁粉的流动性,而大量发蓝膜在铁硅颗粒表面生成后,磁粉的流动性变差,由此导致粉芯密度随着发蓝液浓度的增加呈现先增大再减小的趋势。粉芯密度降低说明内部气隙增大,导致退磁场增强,磁滞增大,造成有效磁导率降低,直流偏置性能增强,磁滞损耗变大。损耗分离研究表明,粉芯损耗在100 kHz以下的变化主要由磁滞损耗所决定。     

金属软磁粉芯的研究进展

金属软磁粉芯具有饱和磁通密度高、损耗低、使用频率广、磁性能稳定和可控性高等特点,广泛应用于电感元件和变压器。本文简述磁粉芯的分类和应用,分析总结了磁粉芯主要磁性能的影响因素,并对今后的发展前景进行了展望。     

非晶薄带制备粉末技术及其特性

本文以低成本的非晶废带(成分Fe78Si9B13)为原料,使用锤击式破碎和流化床式气流磨相结合的破碎方法,通过优化工艺参数制备出了形貌呈四方形、粒径分布均匀的非晶合金粉末。在一定压力下对非晶粉末进行压制成形后再固化处理便可制成非晶磁粉芯。经测试发现,非晶粉芯在磁导率和高频损耗等方面性能良好,有望替代铁硅铝磁粉芯成为新一代磁粉芯。     

退火温度对Fe74A14Sn2P10C2B4Si4非晶磁粉芯性能的影响

对Fe74A14Sn2P10C2B4Si。非晶磁粉芯退火温度进行了研究，发现采用60min的退火时间，随着退火温度的变化，磁粉芯电感及品质因数在不同温度阶段表现出各自的特性。从室温至300℃之间，磁粉芯件能随着温度的升高缓慢改善，在此区间磁粉芯磁导串提高约47％；当温度在300～400℃之间，磁粉芯性能随着遐火温度的升高显著改善，在此区间磁粉芯磁导率提高76％；当退火温度在400～44012之间，磁粉芯磁导率及1M比以下品质因数达到最大值；当退火温度接近初始品化温度468℃时，磁粉芯住1MHz以上具有较好的综合性能。     

润滑剂对温压FeSiAl磁粉芯性能的影响

采用温压成形工艺将水雾化Fe Si Al粉末制备成磁粉芯;用X射线衍射对原始粉末和经过绝缘包覆及热处理的粉末进行物相分析;采用软磁交流测试仪测量磁粉芯的磁损耗;利用精密磁性元件分析仪测量样品的磁导率。混合不同质量分数的硬脂酸锌和聚乙二醇(PEG)作为温压润滑剂,并研究其对Fe Si Al磁粉芯性能的影响。结果表明,1 100 MPa/100℃的温压成形条件下,当硬脂酸锌和PEG质量比为2:3,添加温压润滑剂的质量分数为1.3%时,磁粉芯生坯密度达到最大值5.75 g/cm3,热处理后为5.74 g/cm3。660℃×1 h热处理后,100 k Hz下,相应的有效磁导率?e达到137.9;350 k Hz/50 m T下磁损耗Ps为81.78 W/kg。     

铁基纳米晶合金粉末及磁粉芯研究

本文研究了非晶化基础上制备FeCuNbSiB纳米晶合金粉末及磁粉芯产品，该磁粉芯具有良好的软磁性能，频率特性及温度环境稳定性等。研究该纳米晶合金粉末及磁粉芯的技术工艺路线及工艺参数对磁性能的影响，并研究了多种规格性能的磁粉芯用作高频，在电流和大功率条件下的电感元件，取得良好的应用效果。     

磁粉芯的研究及应用

简述了磁粉芯的分类及应用,详细介绍了粉末特性、成型压力、绝缘包覆和热处理工艺对磁粉芯磁性能的影响,介绍了纳米晶、非晶磁粉芯的研究进展,展望了磁粉芯的发展前景。     

退火温度对Fe74Al4Sn2P10C2B4Si4非晶磁粉芯性能的影响

对Fe74Al4Sn2P10C2B4Si4非晶磁粉芯退火温度进行了研究,发现采用60min的退火时间,随着退火温度的变化,磁粉芯电感及品质因数在不同温度阶段表现出各自的特性.从室温至300℃之间,磁粉芯性能随着温度的升高缓慢改善,在此区间磁粉芯磁导率提高约47%;当温度在300～400℃之间,磁粉芯性能随着退火温度的升高显著改善,在此区间磁粉芯磁导率提高76%;当退火温度在400～440℃之间,磁粉芯磁导率及1MHz以下品质因数达到最大值;当退火温度接近初始晶化温度468℃时,磁粉芯在1MHz以上具有较好的综合性能.     

金属磁粉芯绝缘包覆工艺的发展研究

金属磁粉芯是以金属软磁粉末为原料,经绝缘包覆、加压成型和热处理等工艺处理后制备的软磁复合材料,其中绝缘包覆工艺是制备金属磁粉芯的关键技术。通过介绍金属磁粉芯有机、无机、有机-无机复合包覆工艺,对比磷酸、氧化物、铁氧体等包覆工艺对磁粉芯性能的影响,展望了包覆工艺技术的发展方向,为磁粉芯包覆工艺的研究和发展提供参考。     

高导磁高品质因数磁粉芯研究

采用数量冶金学方法和回归分析法找出影响磁粉芯性能的重要因素，导出线性回归方程来判断工艺影响的数量关系，大大减化了实验方案，研制出性能较美国样品高的高导磁高品质因数磁粉芯。     

非晶Fe74Al4Sn2P10C2B4Si4与Fe17Ni81Mo2 复合磁粉芯的性能研究

采用水雾化方法分别制备Fe74Al4Sn2P10C2B4Si4非晶粉末和Fe17Ni81Mo2粉末,再将两种粉末混合制备复合磁粉芯,对复合磁粉芯的性能进行了研究.通过混合可以得到品质因数较高、电感频率特性较好的复合磁粉芯,并且随着混合比例的变化,可以获得一系列具有连续磁性能的磁粉芯.当非晶粉末比例在50%(质量分数,下同)以下,随着非晶粉末质量百分比的增大,复合磁粉芯性能的变化速度较快;当非晶粉末比例达到50%以上,随着非晶粉末质量百分比的增大,复合磁粉芯性能的变化速度较慢.分析认为,复合磁粉芯性能的变化规律与Fe17Ni81Mo2粉末及非晶粉末特性及其在磁粉芯中的作用有关.     

铁基软磁复合材料成形和热处理工艺研究

采用磷化处理后的还原铁粉,通过压制、热处理获得铁基软磁复合材料(ISMCs),探讨了成形压力和热处理工艺对材料磁导率、磁损耗和频率特性影响。研究结果显示,900 MPa压力获得密度为7.2 g/cm3磁粉芯,振幅磁导率aμ≥100(30～250 kHz),且μa频率稳定性好(变化量≤0.02～0.03/kHz)。经400℃热处理后,aμ超过120(30～250 kHz),提高了20%。热处理温度超过450℃,磁粉芯的磁损耗显著增加、μa急剧下降。损耗分离研究显示,磁损耗增加主要体现在涡流损耗急剧上升。再经TG-DTA分析,磷化铁粉在462℃时出现一个明显的吸热峰,主要是磷酸氢盐发生分解反应,导致绝缘层破坏,进而影响材料的磁性能。     

包覆剂和制备工艺对铁基磁粉芯性能的影响

树脂作为包覆剂包覆的铁粉,通过温压、热处理获得磁粉芯软磁复合材料(SMCs)。本文研究了树脂包覆剂含量、二次温压和热处理对在不同的频率下材料的磁导率和磁损耗的影响。结果表明随着测试频率的增加,SMCs的磁损耗是逐渐增加的,磁导率则是先增大后减小;而随着包覆剂含量的增加,磁损耗和磁导率都逐渐降低;包覆剂含量约为1%是完全包覆的临界值。掺入SiO2纳米粉可以明显降低磁损耗。二次温压可以使磁导率具有较好的频率特性,经500℃、1h热处理可以降低磁粉芯的磁损耗。二次加大压力温压可以极大地提高材料的磁导率,最高可达到688.19(f=50Hz,Hm=1200A/m,N1=10,N2=3,ρ=7.56g/cm3)。     

2Mo81Ni17Fe磁粉芯磁导率的工艺影响因素

本文以氮气雾化2Mo81Ni17Fe合金粉末为原料,采用粉末冶金方法制备了2Mo81Ni17Fe磁粉芯,测试了磁粉芯的磁导率.主要讨论了磁粉芯磁导率的影响因素.结果表明,磁粉芯的磁导率随着绝缘剂添加量的增加而减少,随着压制压力以及热处理温度的提高而上升.