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)。     

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。     

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.     

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。     

降低FeSiAl磁粉芯损耗方法研究

本文主要讨论了影响FeSiAl磁粉芯的损耗因素，研究降低磁粉芯损耗的工艺途径，     

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.     

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。     

粉末颗粒对Fe-Ni-Mo磁粉芯性能的影响

研究了磁粉芯的形貌和组织结构。利用光镜和扫描电镜对ＦｅＮｉＭｏ合金粉末及其制品进行观察分析，发现气雾化球形粉末有利于绝缘处理；在压制中颗粒变形；由一定粒度配比的α固溶体合金颗粒构成的磁粉芯具有其特有的磁性能。     

Fe-6.5Si合金粉末形貌特征对磁粉芯性能的影响

通过分析不同制粉方法制取的Fe-6.5Si合金粉末形貌特征,探索其对Fe-6.5Si合金磁粉芯性能的影响.结果表明:采用多角球磨机制取的Fe-6.5Si合金粉末颗粒粒度分布较均匀、多数呈类球形状.该种粉料流动性好、松装密度高,易成型,其制作的Fe-6.5Si合金粉芯磁性能较佳.     

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。     

谐波对硅钢片磁性能的影响

针对电机实际运行过程中存在的谐波环境,对不同谐波条件下无取向硅钢片的磁性能进行了研究。采用w(Si)为3%的高牌号无取向硅钢,在磁性测量设备上设置不同次数的谐波,对其磁性能进行了测试。试验结果表明,相对于正弦波条件下的磁性能,3次谐波能造成铁损明显上升;随着谐波次数的增加,谐波引起的铁损会降低并逐渐趋向稳定,但单次谐波对磁感无明显影响;复合多次谐波增加铁损最为显著,并且降低低场下的磁感。     

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。     

磷酸浓度对Fe-6.5%Si磁粉芯组织及磁特性的影响

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)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、综合物性测量系统(PPMS)及软磁交流测量装置对Fe-6.5%Si磷化粉末及其磁粉芯的结构和磁特性进行分析。结果表明:在不同的磷酸浓度条件下,粉末表面均可获得覆盖均匀的Fe PO4薄层;磷化粉末在550℃左右发生Fe PO4晶化反应,在1 000℃左右发生SiO_2合成反应。随磷酸浓度增加,包覆层厚度从3~5μm增加到10μm左右,粉末的饱和磁化强度逐渐降低;磁粉芯600℃退火后的物相结构为α-Fe(Si),Fe PO4,Fe_2O_3混合相,其微观应变在磷酸浓度为0.15 g/m L时达到最低值;随磷酸浓度增加,磁粉芯有效磁导率下降,而总损耗、磁滞损耗和涡流损耗均呈先降低后升高的趋势,在0.15 g/m L磷酸浓度时达到最低。     

夹杂物尺寸及数量对无取向硅钢磁性能影响的主成分回归分析

采用扫描电镜、场发射扫描电镜、能谱仪等对50SW1300冷轧无取向硅钢中的夹杂物分不同尺寸区间进行数量统计,利用主成分回归分析法,即数据的标准化处理—主成分分析—回归分析—标准化的变量还原成原始变量—确定显著影响因素,综合分析夹杂物总量及各尺寸区间的夹杂物数量对无取向硅钢磁性能的影响。结果表明:主成分回归分析能够从夹杂物尺寸区间及数量的多个影响因素中提取主要的因素,定量研究其对磁性能的影响。分析表明,显著影响无取向硅钢铁损的夹杂物为100~500 nm的AlN、AlN+MnS、MnS、Al₂O₃、AlN+Al₂O₃,而劣化磁感最明显的夹杂物尺寸区间为100~200 nm。     

常化工艺对27AHSW450高强度无取向硅钢织构和磁性能的影响

对27AHSW450高强度无取向硅钢进行了不同工艺制度常化实验。结果显示,经900~1 030 ℃常化50 min后,950 ℃才可观察到几乎完全回复和再结晶的等轴晶。取向由近热轧板织构分布特征向随机取向的织构过渡。经950 ℃终退6 min后,成品板中织构分布趋于一致,主要由λ织构、α*织构和强γ织构组成。成品的轧向磁感应强度优于横向。900 ℃常化时磁感应强度最佳值为1.64 T。横向和纵向的铁损差异不大,950 ℃常化时铁损值最低,为25.1 W/kg。     

退火温度对超薄取向硅钢织构及磁性能的影响

 为了研究中/高频用超薄取向硅钢制备工艺中退火温度对组织、织构及磁性能的影响,以商用0.27 mm规格无底层取向硅钢成品板为原料采用初次再结晶法制备了0.08 mm厚的超薄取向硅钢。系统研究了800~1 000 ℃温度范围内退火对超薄取向硅钢退火组织、织构及磁性能的影响。结果表明,过渡带中的η取向({0kl}<100>)与相邻形变基体呈大角度取向差晶界,再结晶开始时,η取向组分优先在过渡带边界“弓出”形核;随着退火温度升高,再结晶平均晶粒尺寸增大,{114}<481>等非η取向晶粒尺寸优势愈发明显,η组分体积占比降低,晶粒尺寸均匀性变差;稍低温退火时超薄取向硅钢综合磁性能较好,退火温度为800 ℃时,磁感应强度B₈₀₀=1.82 T,铁损P_1.5/400=11.66 W/kg,获得本试验条件下最佳综合中频磁性能。     

粘结剂对温压非晶软磁粉芯作用的研究

采用粉末冶金温压成形技术研制了非晶Fe78Si9B13软磁粉芯,分别研究了粘结剂233耐高温有机硅树脂和JH1123两种粘结剂对该种软磁粉芯的微观形貌、密度、磁导率、损耗、品质因数的作用,结果表明:粘结剂对提高粉末的压坯密度有重要作用,粘结剂的含量过高或过低都会降低磁粉芯的压坯密度。添加3.0%JH1123(质量分数,下同)粘结剂时获得的最高压坯密度是4.93 g/cm3。相比于硅树脂233粘结剂,同样含量下JH1123粘结剂对应的有效磁导率明显较高,添加3.0%JH1123粘结剂50 k Hz时的有效磁导率可达到最高值50.2(50 k Hz时)。50~200 k Hz下磁损耗均较小,品质因数在高频下可以保持在一个较高水平。     

高性能电磁开关铁心材料100AW800DC的试验研究

通过工业生产结合实验室退火试验研究,成功研制出高性能的电磁开关铁心材料100AW800DC,其性能达到电磁开关铁心材料的 先进水平,横向厚度偏差约为26 μm,在平均晶粒尺寸约60～80 μm范围内,所获得的电磁性能最佳。通过模拟产线退火试验,在870 ℃加热4 min44 s条件下,可以获得铁损P1.5/50达到最低5.826 3 W/kg、磁感应强度B2500为1.631 8T、硬度HV5为159、屈服强度Rp0.2为324 MPa的材料性能。