制备过程中FeSiB非晶带材自由面氧化对磁性能的影响

摘要：利用X射线衍射（XRD）及X射线光电子谱（XPS）对采用平面流铸法制备的Fe78Si9B13非晶带材进行了分析,研究结果表明：当只有熔潭前端被CO保护时,所制备出的Fe78Si9B13非晶带材自由面会出现厚约10nm的Fe2O3氧化层;经XRD分析,Fe2O3氧化层的产生会使得带材自由面在2θ为661°处出现Fe(Si)固溶体晶化相,从而恶化带材磁性能。在非晶带材的制备过程中,采用CO气体对熔潭前端与后端同时进行保护,可有效避免非晶带材自由面的氧化,改善带材磁性能。     

厚度对纳米晶软磁合金带材自由面结构的影响

采用斜喷工艺制备4种厚度的Fe73Ni1Cu1Nb3Si13B9非晶带材,并进行了真空晶化退火,用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析了晶化退火前后带材自由面结构变化情况,研究结果表明制备态带材的表面平整度、表观缺陷都能达到应用要求,随着带材厚度降低,带材自由面表观平整度随之提高,表观缺陷也随之减少.晶化退火...     

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.     

Fe-Si-B非晶带材高温氧化行为及回收工艺

??In order to reduce the oxidative burning loss of Fe78Si9B13 amorphous ribbon in the recovery process?? the oxidation behavior of Fe78Si9B13 amorphous ribbon was studied. The results show that the oxidation of Fe78Si9B13 amorphous ribbon at high temperature is related to the heating rate. The oxidation weight gain of Fe78Si9B13 amorphous ribbon at 5 and 10K/min from room temperature to 1223K are 44% and 31% respectively. There is an oxide layer with loose texture and a small amount of microcrack at the interface between the sample and atmosphere by SEM. The oxide layer contains a large amount of Fe2O3 and a little SiO2 by XRD. Oxidation kinetics curve shows that the oxidation weight gain of the samples follows a linear rule within 5hours at 1073 and 1173K?? then a parabolic rule. At 1273K?? however?? it only follows a linear rule?? meanwhile the oxidation speed is very fast?? with the oxidation weight gain reaches 40% in 12min. The oxidation weight gain in the amorphous ribbon recycling process can be reduced through cutting down the furnace gas temperature?? compressing the waste ribbon and unqualified products in the packaging process and blowing argon to reduce the partial pressure of oxygen in the furnace. Thus the slag decreases to 9-10g when 1kg waste ribbon is recovered?? and the Si content of liquid alloy increases to 8. 9%.     

Fe-Si-B非晶带材高温氧化行为及回收工艺

为了减少回收过程Fe78Si9B13非晶带材的氧化烧损,研究了Fe78Si9B13非晶带材的高温氧化行为。结果表明,Fe78Si9B13非晶带材高温氧化与升温速率有关,以5及10K/min从室温升至1 223K氧化增重分别为44%和31%;截面形貌显示试样与大气接触面存在质地疏松有少量微裂纹的氧化层;XRD分析出氧化层含大量Fe2O3和少量SiO2。氧化动力学曲线显示,试样在1 073和1 173K下5h内氧化增重遵循直线规律,之后遵循抛物线规律,而在1 273K下只遵循直线规律,且氧化速度非常快,12min氧化增重40%。通过降低炉气温度、压缩打包过程废带及不合格品以及吹氩减少炉内氧气分压可减少非晶带材回收过程的氧化增重,最终使回收1kg废带所产生的炉渣减少至9~10g,合金液Si的原子分数提高至8.9%。     

鱼鳞纹及表面粗糙度对铁基非晶宽带磁性能的影响

研究了鱼鳞纹和表面粗糙度对铁基非晶宽带在1 k Hz下铁损和激磁功率的影响。结果表明:有鱼鳞纹存在时,带材的铁损和激磁功率比无鱼鳞纹时都降低了约50%~100%;带材的铁损和激磁功率随着表面粗糙度的增大而升高。     

非晶粉末爆炸固结材料的磁性能

本文研究了非晶粉末爆炸固结材料的磁性能.结果表明爆炸固结态样品磁性能表现为Br/Bs、初始磁导率偏低,不易磁化到饱和,矫顽力偏高,经低温短时保温退火处理后样品磁性能显著提高,但过长的保温时间、较高的退火温度则会导致样品晶化而造成磁后退,400℃×20min水淬为最佳退火工艺条件.     

FeCuNbSiB-La非晶软磁合金的静态磁性能

对于不同稀土加入量的非晶软磁合金的静态磁性能与热处理制度和稀土加入量的关系做了比较。结果表明，稀土加入量较高的合金其相应最佳性能（矫顽力较低）的热处理温度稍高，温度区间要窄。稀土加入量为１ａｔ％的非晶软磁合金的初始磁导率可达１．７×１０４。     

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.     

非晶的 Nd 过渡金属薄膜的磁性能

用 e-电子束蒸发方法制备了 Nd_Co_(1-x)和 Nd_xFe_(1-x)合金的非晶态薄膜,其组成范围为0.08≤X≤0.71。在本文内研究了 NdCo 及 NdFe 二元合金的非晶态薄膜的磁性能。应用力秤式磁强计、Hall 效应测定仪及 Mossbauer 光谱学进行力距及 Hall 效应的测量,由这些     

Fe—Zr—B非晶磁性薄膜制备工艺对性能的影响

用JGP560D型双室多功能磁控溅射仪成功制备了Fe-Zr-B非晶磁性薄膜，并获得了良好的磁性能，研究了制备工艺对薄膜性能的影响。     

制备工艺对Fe-Si-AL磁粉芯磁性能的影响分析

通过对Fe-Si-AL磁粉芯生产工艺过程进行实验研究,分析了制备工艺中影响Fe-Si-AL磁粉芯磁性能的几个主要工艺因素。研究分析结果表明,Fe-Si-AL磁粉芯的磁性能主要取决于粉末材料的制备方法、粉末粒度的分布、绝缘包覆、模压成型压力、热处理工艺及加固处理等因素。粉末粒度分布偏粗、绝缘介质含量越少、模压成型压力大、选用适当的热处理工艺参数及加固处理会使Fe-Si-AL磁粉芯得到最佳的磁性能。     

FeSiB非晶薄带中夹杂物的来源及形成机理

为了制定合理的夹杂物控制工艺从而改善FeSiB非晶薄带的质量与性能,分析了FeSiB非晶薄带中夹杂物来源及其演变。结果表明,工业纯铁原料中存在组成为Al₂O₃、SiO₂的球形和椭球形夹杂。在冶炼过程中,尺寸为20～30μm椭球形夹杂通过上浮去除,尺寸为1～3μm的球形夹杂则会与母合金冶炼过程的脱氧产物结合,形成Al₂O₃质量分数更高的硅酸铝和硅酸铝钙夹杂物。这些夹杂物在喷带过程中一部分会聚集于喷嘴内壁形成结瘤物,而另一部分则会随合金熔体流出喷嘴进入非晶薄带中。     

提高纳米晶带材热处理后磁性能的工艺研究

分析影响纳米晶带材热处理的影响因素,采取相应的改善措施,有效改善了带材制备中的划痕、毛边、应力集中等现象,规范了铁芯制备方面的不足之处,提高带材退火后的磁性能.     

Fe74Al4Sn2M2P10Si4B4系非晶合金带材的制备及其热、磁性能

利用单辊法制备了Fe74 Al4Sn2M2P10Si4B4(M为Nb、Mo、V)、Fe74 Al4SnzMo2P8Si4B4C2和Fe75Al4Sn2Mo2Nd1P8Si4B4非晶合金薄带,并测试了该非晶合金系的差示扫描量热曲线和动、静态软磁性能.结果表明,Fe74Al4Sn2NbzP10Si4B4非晶合金具有相对较宽的超冷液相区,其△Tx=51.41 K;而Fe74Al4Sn2MozP10Si4B4非晶合金具有较好的软磁性能,其最大磁导率μm=53.5×104,μe(1 kHz)=7.02×104,损耗P1.1T/50Hz=0.096 W/kg;Fe74Al4Sn2Mo2P8Si4B4C2非晶合金具有宽的超冷液相区和良好的软磁性能,其超冷液相区的宽度△Tx=48.81 K,μm=23.3×104,P1 1T/50 Hz=0.153 W/kg;Fe75Al4SnzMozNd1P8Si4B4非晶合金具有很宽的超冷液相区,其△Tx=60.06 K.     

氧化促进剂对铁粉磷化及铁粉芯软磁性能的影响

以还原铁粉为基体粉末,探究氧化促进剂Na₂Mo O₄、Na NO₂及其复合添加对铁粉在NaH₂PO₄磷化液中磷化反应的影响,通过扫描电镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪,振动样品磁强计以及软磁交流测量仪对磷化前后的铁粉和铁粉芯进行结构与性能表征。结果表明：铁粉在质量分数为5%的NaH₂PO₄磷化液中反应速度过快,无法生成完整均匀的包覆层,铁粉芯的软磁损耗虽有降低,但磁导率的频率稳定性不佳,铁粉经NaH₂PO₄磷化的表面磷化层主要由Fe₃(PO₄)₂、FePO₄组成。在NaH₂PO₄磷化液中添加Na NO₂,虽然促进了磷酸盐的生成,但包覆不均匀,其包覆层主要由FePO₄组成;在NaH₂PO_...     

铁基非晶纳米复合材料的结构及磁性能研究

对铁基非晶合金样品Fe65Ni1Al5Ga2P8.65B9.6Si3C5.75采用不同的预处理方式,利用XRD、TEM、SEM和VSM对样品的结构和磁学性能进行研究。结果表明,经过深冷+循环退火预处理之后,样品的原子结构发生弛豫,原子之间发生聚集,形成许多原子集团,原子之间的有序性和致密性增加。在部分晶化处理时,拥有较多原子集团的预处理非晶合金比淬态合金能够提供更多的形核核心,得到的晶粒尺寸更小,分布更加均匀,析出相的种类也更多,且非晶样品的晶化动力学和热力学过程也发生改变。预处理样品的软磁性能比淬态更优异。     

用作结构材料的非晶合金带材

根据工程上对结构材料的要求，通过对大量力学测试数据及形貌观测结果的分析对比，总结出非晶合金带材作为结构材料所必须具备的几个条件。找出了使非晶材料获得高工程强度(有别于材料的内禀强度)的途径，并通过它开发出了高抗拉强度的实用非晶带状结构材料。     

日立金属非晶带材的发展

日立金属是世界第一大非晶带材生产商,2023年更名为博迈立铖（Proterial）。本文对其非晶带材的发展历史进行了回顾,对比了单炉间歇式和多炉连续式非晶制带工艺特点;多炉连续式非晶制带可以实现多炉连浇,带材连续卷取,可以大大提高生产效率和成材率,但对生产设备、工艺稳定性提出了更高的要求。最后介绍了该公司的非晶产品和在新用途、新标准方面的探索,包括开发的高磁感非晶产品HB1M和磁畴细化低铁损产品MaDC-A ^TM,可以有效降低铁心损耗;通过回收废旧非晶配变铁心作为非晶制带原料,可以实现原料成本降低和产品的循环利用;积极拓展其他领域应用,如非晶电机、太阳能发电用非晶电抗器铁心和Ni基非晶焊材等。