Fe基納米晶磁粉芯制備與性能研究.pdf

1、納米晶軟磁材料憑借其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的磁性能和低廉的價(jià)格而倍受關(guān)注。同時(shí)，納米晶磁粉芯是制作電感器件、尤其是高頻大電流大功率電路電感的重要元件。因?yàn)槠鋬?yōu)越的軟磁性能，在部分場(chǎng)合可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Fe-Ni、MPP和Sendust粉芯的使用。本文根據(jù)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品應(yīng)用的性能指標(biāo)要求和實(shí)際生產(chǎn)條件，確定了適宜大規(guī)?；a(chǎn)的合金成分，探索了不同的粉末制備工藝和粉芯制備工藝對(duì)粉芯相對(duì)密度、壓潰強(qiáng)度、頻率特性、頻譜特性、直流疊加特性、矯頑力及損耗的影響，

2、獲得了以下結(jié)果:
　　(1)與Fe73Si3B24非晶合金相比較，F(xiàn)e78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9非晶合金的初始晶化峰與二次晶化峰之間的間距、初始晶化階段與二次晶化階段的表觀(guān)激活能差值均較大，即Fe78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9非晶合金能更好地通過(guò)晶化退火獲得具有良好軟磁性能的“非晶+納米晶”雙相結(jié)構(gòu)。該合金適宜的晶化處理工藝為:升溫速率為25℃/min時(shí)，升至540℃保溫40min。
　　(2)采

3、用薄帶破碎法、高壓氣體霧化法及霧化粉末球磨法均能制得納米晶軟磁粉末。隨著球磨時(shí)間的延長(zhǎng)，霧化粉末的晶面間距增大，非晶含量增加，晶粒尺寸減小，微觀(guān)內(nèi)應(yīng)變?cè)龃蟆e78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9霧化粉末經(jīng)過(guò)202h球磨后，非晶含量達(dá)到約98％;而Fe73Si3B24霧化粉末經(jīng)過(guò)202h小時(shí)球磨后，其非晶含量約為78％。粉末的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度基本不隨球磨時(shí)間延長(zhǎng)而變化，但是矯頑力因內(nèi)應(yīng)力增大而有上升的趨勢(shì)。
　　(3)研究了粉

4、末顆粒尺寸、包覆劑種類(lèi)及含量、壓制壓力、退火溫度及粉末配比等條件，對(duì)磁粉芯的機(jī)械性能及磁性能的影響規(guī)律。
　　使用較粗顆粒(＞150μm)的薄帶破碎粉末，可以制備高壓潰強(qiáng)度和有效磁導(dǎo)率的磁粉芯，而使用較細(xì)（＜40μm）的霧化粉末可制備具有良好頻率、頻譜、直流疊加和損耗特性、低矯頑力的磁粉芯。
　　采用有機(jī)包覆劑的粉芯比采用無(wú)機(jī)包覆劑的粉芯具有更優(yōu)良的軟磁性能。隨著包覆劑含量的提高，粉芯有效磁導(dǎo)率下降、矯頑力增大、損耗降低，直

5、流疊加特性提升。
　　提高壓制壓力可提高磁粉芯的相對(duì)密度、壓潰強(qiáng)度及有效磁導(dǎo)率，降低粉芯的矯頑力及損耗，但對(duì)磁粉芯直流疊加特性的影響不大。
　　當(dāng)退火溫度低于400℃時(shí)，隨著退火溫度的提高，磁粉芯的相對(duì)密度、壓潰強(qiáng)度變化不大，但有效磁導(dǎo)率增大、矯頑力與損耗降低;當(dāng)退火溫度為450℃時(shí)，組成磁粉芯的磁性粉末表面包覆層會(huì)受到破壞，雖然粉芯的矯頑力仍降低，但其渦流損耗急劇增大，總損耗也會(huì)升高。
　　適宜的粉末配比:(a)80