具有优异高频特性非晶磁粉芯的制备及磁性能研究

通过水雾化法制备了Fe74Cr1Si9B10P4C2非晶合金粉末,该成分合金过冷液相区可达35 K,具有良好的大块非晶形成能力,粒径在100 μm左右的粉末依然为非晶态.同时该成分非晶合金还具有优异的软磁性能,其饱和磁感Bs可达1.3T,矫顽力Hc=4.6 A/m.通过对非晶粉末表面进行钝化绝缘处理可极大提高非晶磁粉芯的高频特性,粉芯磁导率在10 MHz左右依然保持稳定,同时磁心损耗也极大降低,在Bm=100 mT,f=100 kHz测试条件下,其损耗Pcv=592.9 kW/m3.     

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。     

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。     

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。     

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.     

整形处理工艺对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶粉末及磁粉芯性能的影响

本实验采用机械搅拌整形工艺对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶带材破碎粉末进行去边角的整形处理。研究了机械整形时间和混料机转速对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶粉末的基本物理性能(粉末形貌、松比、流动性),以及由其制备的磁粉芯的有效磁导率、高频特性、直流叠加特性、损耗等磁性能的影响。结果表明:随着整形时间的增加,整形处理后的非晶粉末粒径逐渐细化,粉末粒度范围由75～175μm逐渐变为50～100μm,粉末尖角变圆滑,粉末的流动性由未经整形处理的31.43 s/50 g逐渐变为整形处理5 h的25.08 s/50 g,之后5～30 h基本趋于平稳,粉末的松比从0 h的3.028 g·cm~(-3)到30 h的3.124 g·cm~(-3)呈现一个小幅上升趋势,磁粉芯的有效磁导率呈先上升后下降的趋势、损耗逐渐降低,受直流叠加的影响变小;混料机转速对粉末形貌及粒径的影响幅度较小,并且随着转速的增加,粉芯的有效磁导率基本不变,损耗降低。本实验无论是时间参数还是转速参数都未改变非晶磁粉芯本身优秀的高频特性和直流叠加特性。     

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。     

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。