2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和計算機行業(yè)的飛速發(fā)展,磁性器件向高頻應(yīng)用發(fā)展。軟磁復(fù)合材料因具有較高的電阻率和飽和磁感應(yīng)強度,廣泛應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域。良好的絕緣包覆能夠有效降低渦流損耗,對材料在高頻下的應(yīng)用至關(guān)重要。表面化學(xué)熱處理工藝通過對金屬制件綜合地施以熱作用和化學(xué)作用,可以改變表層成分和組織,對軟磁粉末進行絕緣包覆。本文采取表面氧化和表面氮化方法,制備出了鐵、鐵硅、鐵硅鋁三種體系的核殼結(jié)構(gòu)軟磁復(fù)合材料,并通過X射線衍射、SEM、EDS、XPS、

2、FTIR等方法對殼層微觀結(jié)構(gòu)進行了表征,建立了氧化和氮化殼層與磁學(xué)性能之間的聯(lián)系。具體結(jié)論如下:
  1)制備出了Fe/(Fe2O3,F(xiàn)e3O4),F(xiàn)eSi/(Fe2O3,SiO2)和FeSiAl/(Fe2O3,SiO2,A12O3)核殼結(jié)構(gòu)軟磁粉末。鐵粉氧化膜為雙層結(jié)構(gòu),主要由外層Fe2O3和內(nèi)層Fe3O4氧化膜構(gòu)成;鐵硅粉400℃低溫氧化時表面平整,700℃高溫氧化后在光滑的SiO2膜上出現(xiàn)1~5μm的Fe2O3顆粒團簇;鐵硅

3、鋁粉氧化膜平整光滑,其中,A12O3和Fe2O3相對含量較多。
  2)對比了表面氧化法和傳統(tǒng)磷酸鈍化法的直流和交流磁性能。直流性能方面,氧化鐵、鐵硅、鐵硅鋁粉的飽和磁感應(yīng)強度分別為216.8emu/g、169.5emu/g和119.1emu/g,對應(yīng)的磷酸鈍化粉末分別為190.5emu/g、173.4emu/g和118.9emu/g。交流性能方面,表面氧化法磁損耗和磷酸鈍化處于同一水平,磁導(dǎo)率因體系不同存在差異。氧化鐵、鐵硅、鐵

4、硅鋁磁粉芯磁導(dǎo)率分別為116.3、72.5和167.4,而對應(yīng)的磷酸鈍化磁粉芯分別為84.8、107.5和139.1。
  3)研究了氧化溫度對磁學(xué)性能的影響。隨著氧化溫度的升高,鐵和鐵硅粉氧化殼層厚度增加明顯,磁導(dǎo)率單調(diào)下降;相比而言,鐵硅鋁磁粉芯在300~500℃范圍內(nèi)磁導(dǎo)率穩(wěn)定在165左右,未出現(xiàn)下降趨勢。鐵粉芯在200℃磁損耗最低,為804.8mW/cm3(50mT,100kHz);鐵硅磁粉芯700℃磁損耗最低,為616.

5、9mW/cm3(50mT,100kHz)。氧化溫度太低引入絕緣物質(zhì)少,溫度太高導(dǎo)致Fe2O3顆粒團簇的增長,都將提高磁損耗;鐵硅鋁磁粉芯在500℃磁損耗最低,為224.3mW/cm3(100mT,50kHz)。
  4)制備出了Fe/Fe4N核殼結(jié)構(gòu)軟磁粉末。400℃氮化后,粉末的飽和磁感應(yīng)強度為225.1emu/g,相對于純鐵粉小幅度提升;450℃氮化后,電阻率從0.57Ω·cm提高到1.45Ω·cm,磁損耗僅為158.6mW/

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