纳米晶薄带固化成型铁芯在中高频功率变压器上的应用

研究了FeSiBCuNb合金纳米晶铁芯固化成型方式在功率变压器上的应用,通过研究24μm和30μm不同厚度带材、固化剂等对变压器铁芯成型前后性能的影响,结果表明,24um带材可以获得更低的损耗,铁芯固化成型后损耗明显增加,导磁率变化不大,能够满足现有环形护盒铁芯在20kHz,0．5T条件下损耗小于30W／kg的要求,探索出新型的纳米晶功率变压器铁芯成型方式,为高频电源变压器的设计及后期线包的绕制提供了更多的选择方案。     

频率和磁场强度对非晶及纳米晶合金带材磁性能的影响

研究了频率(f10 kHz)和磁场强度对商业非晶合金1K101和纳米晶合金1K107成品带材铁芯的损耗Pc和幅值磁导率μa的影响。结果表明,两种带材铁芯损耗Pc均正比于磁感应强度B的平方(Pc∝B2)及正比于频率f的平方(Pc∝f2);两种带材铁芯的μa都随B增加到一定值然后下降;当频率f为200 kHz时,1K107合金带材在B为0.4 T时最大幅值磁导率μa=27273.3;1K101合金带材在B=0.7 T时具有最大幅值磁导率μa=6548.9;在相同f、B条件下1K107带材损耗明显小于1K101,即便是f相同、B更大的情况下前者损耗仍可能小于后者,例如P1K107(200 kHz,0.7T)为1302.08 W/kg,P1K101(200 k Hz,0.4T)为2180.36 W/kg,表明纳米晶合金带材的磁性能明显优于非晶合金带材,更适合用于制备高频电力电子变压器铁芯。     

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。     

铁基纳米晶共模磁芯的制备及其性能研究

利用平面流铸造技术制备了不同厚度的Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7纳米晶带材,不同厚度带材经过卷绕制备出40mm×25mm×15mm的纳米晶共模磁芯。研究了热处理温度、磁场等不同热处理条件和带材厚度对铁基纳米晶磁芯电感量的影响。结果表明,磁芯性能依赖于带材厚度和热处理制度。带材越薄,其高频优势越明显。对于不需要进行磁场处理的磁芯,其普通热处理的最佳温度为565℃;对于需要加磁场进行二次热处理的磁芯,其普通热处理最佳温度为575℃。选择合适的带材厚度和热处理制度对于提高纳米晶磁芯的性能尤为重要。     

带厚对FeCuNbSiB纳米晶铁芯性能的影响

采用标称成分为Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7(原子百分数)、带厚分别为18 μm、22 μm和26 μm的带材制成环形铁芯,经过560℃保温1h热处理后测试其性能,发现铁芯损耗随带材厚度的减小而降低,实验中用18μm和22 μm厚带材制备的铁芯与在共模电感方面处于国际领先地位的VAC公司生产的同规格铁芯在电感...     

外刊撷英

<正>纳米晶Fe-Co-Si-B-P-Cu-软磁合金带制法日本东北大学金属材料研究所超低损耗纳米晶软磁材料开发中心开发成功纳米晶Fe-Co-Si-B-P-Cu-软磁合金带,用于家电制品变压器和电机的铁芯,比原先硅钢和非晶合金的铁芯体积小,损耗低,已于2014年10月开始提供样品试用。所开发的Fe-Co-Si-B-P-Cu-合金采用单辊法,由合金熔液急冷制成厚约40μm,宽     

[例60]等离子体增强磁控溅射镀膜在石化行业阀组中的应用

正等离子体增强磁控溅射技术是在磁控溅射时外加钨丝放电来增强等离子体的密度,显著提升涂层的沉积速率和均匀性,并匹配可调控的等离子体能量,从而实现超厚、超硬涂层的制备。采用该技术制备的TiSiCN、TiAlVSiCN等涂层具有非晶包覆纳米晶(5～20 nm)的结构,涂层厚度可控制在≤30μm范围内,纳米硬度30 GPa,具有优良的抗冲蚀性能和结合强度。     

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。     

热处理磁场强度对铁基纳米晶合金高频磁性能的影响

研究了不同磁场强度热处理工艺对铁基纳米晶合金带材磁性能的影响。结果表明:铁基纳米晶合金带材的综合磁性能优劣受热处理磁场强度的影响很大。磁场强度为100 m T热处理后的铁基纳米晶合金磁芯矫顽力Hc、剩余磁感应强度Br和动态磁滞损耗Ps同时达到最小值,分别为0.45 A/m、0.12 T、9.60 W/kg;并且在3MHz的高频条件下仍保持有3μH的较高电感量;在保证较高磁导率的同时,合金获得具有低损耗、低剩磁、低矫顽力,即具有良好的高频磁性能。     

La替代Mg对Mg2Ni型合金电化学贮氢性能的影响

用快淬工艺制备了纳米晶和非晶Mg2Ni型Mg2 -xLaxNi (x=0,0.2,0.4,0.6)贮氢电极合金,获得长度连续,厚度约为30μm,宽度约为25 mm的薄带.用XRD、SEM和HRTEM分析了快淬合金薄带的微观结构,测试了合金薄带的电化学性能及电化学交流阻抗谱(EIS).快淬无La合金具有典型的纳米晶结构,...     

Effect of Ca addition on soft magnetic properties of nanocrystalline Fe-based alloy ribbons

The effect of Ca addition on the magnetic properties of a nanocrystalline Fe-based alloy was investigated. A small amount of Ca (0.06 wt%) was added to the Fe-based alloy, which was then melt spun to fabricate thin ribbons with a thickness of ∼30 μm. These ribbons were heat treated to obtain a nanocrystalline structure with a grain size of ∼10 nm, and the crystallization behavior was studied to optimize the grain structure. The characteristics of the ribbon alloys were analyzed using a B-H meter, a 4-point probe, a transmission electron microscope (TEM), and a scanning electron microscope (SEM). As a result, the optimum permeability and minimum core loss were obtained for the alloy containing Ca, when annealed at 520 °C for 1 h. The analyses revealed that a reduced core loss could be attributed to the high electrical resistivity and suppressed grain growth, which were caused by the Ca element distributed along the grain boundary. Based on the results, Ca addition to Fe-Si-B-Nb-Cu base nanocrystalline alloy was very effective in controlling the grain size, minimizing the eddy current loss, inducing an improved magnetization behavior, and reducing the core loss.     

廉价高BS超低铁损纳米晶软磁合金

本文简要介绍了Bs达1.8～1.94T并且工作Bm达1.5～1.7T时的铁损优于细畴高取向硅钢的Fe-CuSiB(P)系Fe基纳米晶合金的最新研究进展.     

新型Fe72.7Si17B6.8Nb2.6Cu0.9纳米晶铁芯的磁场热处理工艺与软磁性能

为满足高频变压器对铁芯低损耗的需求,研究了新型Fe_72.7Si₁₇B_6.8Nb_2.6Cu_0.9纳米晶铁芯的热处理工艺,探讨了铁芯动态、静态软磁性能随无磁场退火保温时间与施加不同磁场强度的横磁磁场退火时的变化规律。结果表明,不加磁场时,保温时间为60 min时铁芯的损耗最低,为P_{20 kHz/0.5 T}=11.82 W/kg,而其静态软磁性能在保温30 min处于最优状态,H_{c30 min}=1.86 A/m。施加横向磁场后,其直流磁性能剩磁和矫顽力显著降低,H_{c40 mT}=0.64 A/m,而其损耗在磁场强度为50 mT达到最低,为P_{20 kHz/0.5 T}=10.53 W/kg。高频范围内涡流损耗在铁芯损耗中起主导作用,新型纳米晶铁芯经横向磁场热处理后高频损耗大幅降低,同时磁导率表现优异。     

非晶与纳米晶铁基软磁合金材料的研究现状

非晶与纳米晶铁基软磁合金具有优异的软磁性能,制造工艺简单且成本低廉,目前广泛应用于电力及电子通讯行业。本文简述了铁基软磁合金的分类与制备方法,重点阐述了其研究现状及发展趋势。     

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%。     

Fe基纳米晶软磁材料热稳定性的研究

系统的论述了合金成分、制备工艺和微观结构对Fe基纳米晶软磁材料热稳定性的影响,并指出了Fe．CuNbSiB型和FeMB型纳米晶软磁材料保持良好的热稳定性和磁性能的途径。