Fe78Si9B13非晶软磁磁粉芯温压的研究

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非晶磁粉芯是一种具备磁电转换功效的磁性材料,它拥有较高的饱和磁感应强度、较低的矫顽力、良好的频率特性与温度稳定性,可用作电感滤波器,在雷达、电源开关、电子通讯与功率变压器等领域有广泛的应用前景。本文将Fe78Si9813非晶粉末与绝缘粘接剂和润滑剂等混合均匀,并引入“温压”技术,在一定成形温度和压力下制备出磁粉芯。同时使用扫描电子显微镜、振动样品强磁计、X射线衍射仪、软磁交流测试装置以及精密磁性元件分析仪等测试手段探讨粉末粒度配比、绝缘包覆、温压工艺以及润滑剂等对磁粉芯性能的影响,从而探寻出制备最佳磁粉芯性能的工艺参数。得出如下结论:(1)在粒度配比过程中,当大颗粒粉末所占比例约为70%时,磁粉芯磁导率与品质因数最高且磁损耗最低的粒度配比方案为.200-+250目占20%、.250~+325目占30%、.325-+400目占20%和400目~占30%。(2)在钝化处理过程中,当磷酸丙酮溶液的浓度为2.0%,且钝化时间为10-25分钟时,在粉末颗粒表面形成一层致密且完整的绝缘包覆膜,磁粉芯的磁导率与品质因数均较高且磁损耗较低。(3)在绝缘包覆过程中,采用JH1123粘接剂和233耐高温有机硅树脂作为粘接剂时,随着粘接剂添加量的增加,一方面由于非磁性物质所占比例增加,使得磁粉芯的密度、磁导率均逐渐下降;另一方面由于生成了更加致密和完整的绝缘包覆膜,使磁粉芯的磁损耗也逐渐降低。(4)在温压成形过程中,成形温度越高,磁粉芯的磁导率越大,磁损耗先减小后增大,而品质因数则先增大后减小。当成形温度在90℃-120℃范围内,磁粉芯的磁导率、磁损耗和品质因数相差不大,磁粉芯的综合性能较好。但磁粉芯的磁导率在120℃时出现最大值,磁损耗在105℃时到达最小值,而品质因数则在90℃时出现了最大值。(5)在温压成形过程中,成形压力越大,磁粉芯的密度、磁导率也越大,磁损耗和品质因数均先增大后减小,但差异不明显。当成形压力为800MPa~1000MPa时,磁粉芯的品质因数出现了最大值,磁导率较高、磁损耗也较低,磁粉芯的综合性能较好。(6)当采用硬脂酸锌作为润滑剂时,随着硬脂酸锌含量的增加,磁粉芯的密度、磁导率和品质因数均先增大后减小,而磁损耗则逐渐降低。当其添加量为1.5%时,磁粉芯的密度、磁导率和品质因数均出现最大值,磁损耗也较低,磁粉芯的综合性能较好。当采用硬脂酸锂或硬脂酸钙作为润滑剂时,随着硬脂酸锂或硬脂酸钙的增加,磁粉芯的密度、磁导率和品质因数均逐渐降低。当其添加量为0.5%时,磁粉芯的磁导率和品质因数均出现最大值,磁损耗也较低,磁粉芯的综合性能最好。
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