抗直流铁基纳米晶软磁合金的制备与磁性能研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:HUANGKAO2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文是山西省重点研发计划项目“抗直流铁基纳米晶软磁合金材料的关键工艺技术研究”(项目编号:201803D121024)的研究内容之一,旨在开发低成本的抗直流铁基纳米晶合金。铁基非晶纳米晶合金具有低的矫顽力、高的饱和磁感应强度和磁导率等性能,并且制备工艺简单,制造成本低廉,可进行回收再利用,被称为“21世纪双绿色材料”,可以作为磁性材料广泛应用在生产生活中。当磁芯工作在有直流分量的场合时,传统的非晶纳米晶合金容易饱和而无法正常工作。因此,技术人员开始研究有抗直流能力的非晶纳米晶合金。然而,目前的抗直流铁基纳米晶合金中都有昂贵的Co元素导致成本增加。本文在Fe76Si13B8Nb2Cu1成分的基础上采用Ni元素替代Fe元素对合金进行成分设计,对开发的成分先后进行普通热处理和横磁场热处理,且设计了不同厚度的带材,得到了最佳的磁性能。本文的主要研究内容和结论如下所示:(1)开发出Fe76-xNixSi13B8Nb2Cu1(x=0,3,5,7,10,12)合金成分。实验结果表明,随Ni含量的增加,合金的初始磁导率逐渐减小,从x=0的62.120 k减小到x=12的9.948 k;纳米晶合金的各向异性场强度Hk小于50A/m;最佳热处理后的晶粒尺寸都约为10~15nm;Fe73Ni3Si13B8Nb2Cu1纳米晶合金测试条件在0.2 T/100 kHz时,损耗取得最小值74.62W/kg。(2)研究了横磁场热处理对带材性能的影响。横磁场热处理后,Fe64Ni12Si13B8Nb2Cu1合金的初始磁导率为3.247 k,矫顽力为4.217A/m,0.2 T/100 kHz下的损耗为27.14 W/kg,各向异性场强度为Hk=250A/m,获得了具有低磁导率、低矫顽力和低损耗的软磁合金材料。(3)选取综合磁性能优异的Fe69Ni7Si13B8Nb2Cu1合金,通过调整铜辊的转速,喷出了20和24μm厚度的带材。把带材绕成20×14×10(外径×内径×高,mm)的规格进行横磁场热处理,研究了带材厚度对纳米晶磁芯软磁性能的影响。实验结果表明,在相同频率和磁场强度下,薄带的损耗明显低于厚带。
其他文献
随着钎焊领域研究的深入,对新型钎料以及新型钎焊工艺提出了更高的要求。Sn9Zn钎料因其性能优异而广泛应用于铝合金钎焊领域,但由于Zn元素的存在以及钎焊工艺的局限性导致接头强度有限。为解决这一问题,一方面通过向钎料中添加微-纳颗粒作为增强相以改善钎料性能,另一方面通过探索不同的铝合金钎焊工艺以研究界面结合问题。本实验熔炼制作了Sn9Zn-0.75SiC(μm)-xGNSs(x=0,0.25,0.5,
合金的充型状态、凝固顺序的不同,都会影响铸件的宏观缺陷及微观组织,从而影响铸件的性能。因此,需要对合金的充型、凝固过程进行了解、掌握,从而能够很好的调整工艺参数,控制合金的充型及凝固状态,有效的改善合金的宏观缺陷和微观组织。然合金的铸造过程复杂且不透明,利用计算机对该过程进行模拟,能够清晰、直观的观察合金的成型情况,比较该过程下的速度场、温度场及微观组织等分布情况,并对该过程的工艺参数进行调整,确
选择性激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)是利用激光加热合金粉末直接熔化凝固成金属零件的快速、高效、应用能力强的制造技术,且受到了国内外科研工作者的广泛关注。但是在成形过程中,扫描速度快、激光功率强,使得SLM过程温度场分布不均匀,温度梯度大,造成了SLM过程后续产生一系列缺陷问题。仅仅通过实验的方法来进行探索则会需要消耗大量的财力以及人力,采用数值模拟的方法受到了越
目前我国机器人行业发展迅猛,但是在其产业化进程中,仍然面临许多问题,其中机器人用高性能谐波减速器因不能自给自足而长期受制于国外。基于这样的现状,本文以柔性齿轮钢为研究对象,着重研究了它的微观组织与力学性能之间的关系。本文所选材料为柔性齿轮40CrNiMo钢,对其进行了预淬火处理、等温淬火和不同温度回火。研究了奥氏体晶粒尺寸随奥氏体化温度的长大行为,探索了等温淬火参数以及回火温度对微观组织转变和力学
镁合金凭借低密度、高比强度、高比刚度被称为“最轻的结构材料”,同时也具有良好的生物相容性、无毒性、体内可降解性,在绿色发展与医疗健康方面具有广阔前景和重要意义。室温成形性能差、耐蚀性差严重制约着镁及镁合金的广泛应用。作为变形镁合金,在工程和医疗应用过程中时刻都面临着各种各样的腐蚀环境。本课题以AZ31镁合金轧制薄板为原材料,探究不同腐蚀介质包括NaCl、Na2SO4和模拟体液(SBF)溶液中,室温
随着能源危机的来临,工业领域对轻量化材料的需求急为迫切,超轻Mg-Li合金具有轻质、比强度、比刚度高、良好的电磁屏蔽性和阻尼性能等优点,被广泛地应用于航空、航天、汽车、3C等领域。但是Mg-Li合金在工程领域的应用前景受绝对强度低、耐腐蚀性差的限制。1420Al-Li合金是一种性能优良的超轻铝合金,具有低密度、高弹性模量、高比强度、高抗腐蚀能力和良好的焊接性能等特点,常用于航空航天领域。本文将14
新型β-Ti合金具有优异的比强度,良好的韧性和抗疲劳性,被广泛用于航空航天,生物医学和汽车行业。冷轧高强β钛合金板材是主要的应用途径,冷轧工艺和后续热处理对β钛合金组织和性能影响显著。本实验以Ti-3.5Al-5Mo-6V-3Cr-2Sn-0.5Fe合金为研究对象,通过冷轧β钛合金固溶温度和时间的控制,以及对时效处理的方式和温度的调节,研究了高强β钛合金在冷轧热处理过程中再结晶机制和次生α相的变体
因为土壤对地下金属腐蚀的因素很多,关于湿度和含盐量对粉土腐蚀行为以及抗拉性能的影响还不是很完善。本文利用电化学阻抗技术(EIS),极化曲线技术(PC),室内拉伸试验方法等手段对X70钢在不同含水量和含盐量粉土中的电化学腐蚀行为和抗拉强度进行了研究,并对其腐蚀机理进行阐述。主要研究结论如下:(1)不同含水量下含氯化钠粉土的Nyquist图均由高频区的一部分圆弧和低频区的斜直线构成,圆弧半径随着含水量
随着各行各业的飞速发展,对镁合金的综合性能要求也越来越高。为了试图开发一种新型的同时具备高强度、高塑性及一定耐腐蚀性的非稀土镁合金,本文在Mg-1Sn基础上制备了Mg-x(0,3,6,9)Al-1Sn合金,并在415°C进行了固溶处理,随后在300°C下以0.1 mm/s的速度进行了挤压变形。研究不同Al含量对固溶态、挤压态合金显微组织、力学性能、腐蚀性能的影响规律,进一步研究不同电流密度及不同A
煤表面的亲水性是影响其被有效润湿的决定性因素。利用添加表面活性剂,改变溶液的性质,通过表面活性剂分子的疏水基团对无烟煤表面的覆盖可以提高溶液对疏水性强的无烟煤的润湿性。煤的润湿效果与表面活性剂分子在煤表面所形成的吸附层构象有关,而吸附层的结构主要取决于表面活性剂溶液分子的结构和组成。传统实验方法只能得出表面活性剂润湿无烟煤的经验性结论,而分子动力学可以从微观分子层面阐释表面活性剂溶液润湿无烟煤的机