鐵基非晶帶材及其粉芯的制備與軟磁性能研究.pdf

1、本文首先采用單輥淬火法成功制備了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶帶材。顯微分析顯示，非晶帶材的納米晶晶化溫度為530℃，當(dāng)經(jīng)過500℃×1h退火后，帶材晶化生成晶粒度為25.57nm、以α-Fe(Si)為主相的固溶體。非晶帶材隨著納米晶化程度的增加，其顯微硬度和軟磁性能逐漸增大，顯微硬度在500℃×1h退火后達(dá)到最大值HV946.1，而直流軟磁性能在500℃×2h退火后達(dá)到最佳狀態(tài)，此時(shí)其起始磁導(dǎo)率μi高達(dá)107600、最大

2、磁導(dǎo)率μm達(dá)662600、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm達(dá)1.3T、剩磁Br達(dá)0.828T，同時(shí)矯頑力Hc和磁滯損耗Pu均非常小，磁滯回線呈現(xiàn)高矩形狀態(tài)。另外，通過脆化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，250℃是Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶帶材的臨界脆化溫度，當(dāng)退火溫度不變時(shí)，存在一個(gè)臨界脆化時(shí)間，當(dāng)保溫時(shí)間低于臨界脆化時(shí)間時(shí)，帶材脆化度隨時(shí)間逐漸上升，保溫時(shí)間達(dá)到臨界脆化時(shí)間時(shí)，帶材脆化度趨于穩(wěn)定。帶材的最佳脆化退火工藝為：退火溫度250℃和保溫1h，然

3、后是：退火溫度為300℃和保溫1h。 其次，非晶帶材經(jīng)過脆化處理后球磨成非晶粉體，非晶粉體用粘接劑包覆后壓制成磁粉芯。在相同的成型條件下，非晶粉體粒度越細(xì)，磁粉芯致密度越高，在本文實(shí)驗(yàn)中，300目粉芯的致密度最高，其次是按100目(15vol％)+200目(35vol％)+300目(50vol％)配比壓制的粉芯，100目粉芯致密度最低；退火處理可以顯著改善粉芯的軟磁性能。對于300目粉芯，當(dāng)退火時(shí)間為0.5h～2h時(shí)，隨著退火溫

4、度的升高，粉芯起始磁導(dǎo)率μi和品質(zhì)因數(shù)Q值逐漸增加，當(dāng)退火工藝為500℃×1h時(shí)，粉芯起始磁導(dǎo)率μi達(dá)到最大值65.12，Q值最大為18.8。 最后，本文開創(chuàng)了粉芯兩步法退火工藝，即先將粉芯在350℃以下充分退火，然后再經(jīng)過500℃×1h的納米晶化處理，實(shí)驗(yàn)表明，隨著第一步退火(退火溫度300℃)保溫時(shí)間的增加，粉芯起始磁導(dǎo)率μi逐漸增大，保溫4.5g，μi達(dá)到最大值。對于300目粉芯，第一步退火為300℃×4.5h時(shí)，其最大磁