铁基合金软磁粉芯的磁场诱导成型与性能研究

发布时间：2017-03-23 00:02

  本文关键词：铁基合金软磁粉芯的磁场诱导成型与性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：铁基合金软磁粉芯凭其较好的软磁性能、高强度、高耐蚀性及较高的热稳定性等特点,在电子元器件领域有广泛的应用。本文采用Fe_(78)Si_9B_(13)非晶带材破碎磁粉和还原铁粉为原料,磁场作为诱导磁粉芯结构有序化的外加场,研究了制备工艺参数和磁粉的取向对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶磁粉芯以及复合磁粉芯的磁导率、品质因数等磁性能的影响规律。本文首先研究了粒度配比、钝化剂浓度、绝缘剂添加量、成型压力和退火温度对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶磁粉芯磁性能的影响。结果表明,磁粉粒度越小,磁粉芯有效磁导率越低,品质因数越高。磷酸质量分数在0%~1.5%,绝缘剂质量分数在0.5%~2.0%时,随着钝化剂浓度和绝缘剂含量增加,磁粉芯有效磁导率降低,品质因数升高。成型压力在1000MPa~1300MPa时,随着压力增加,磁粉芯密度、有效磁导率以及品质因数均升高。热处理温度在573K~723K时,随着热处理温度的升高,磁粉芯有效磁导率和品质因数先增加后降低。其次,探究了结构取向对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶磁粉芯的结构和磁性能的影响。结果表明,Fe_(78)Si_9B_(13)非晶磁粉芯的软磁性能与磁粉的形状各向异性相关。磁粉平行于应用磁场有益于磁粉芯获得优异的软磁性能。磁粉的圆环取向有助于提高磁粉芯的有效磁导率和品质因数,与随机取向磁粉芯和辐射取向磁粉芯相比,圆环取向磁粉芯的磁导率分别提高了7.5%和16.6%,μe×Q值则分别提高了9.1%和21.2%。最后,本文将片状铁粉与Fe_(78)Si_9B_(13)非晶磁粉复合并取向,研究了圆环取向对复合磁粉芯磁性能的影响。结果表明,在铁粉复合比相同时,圆环取向复合磁粉芯的密度、有效磁导率及起始磁导率要优于随机取向复合磁粉芯。由于片状铁粉的片状形貌在模压成型过程中被破坏,因此,随着铁粉复合比的提高,圆环取向复合磁粉芯的取向度逐渐降低,磁粉的圆环取向对复合磁粉芯的性能优化效果逐渐减弱。
【关键词】：非晶磁粉芯 形状各向异性 取向 复合磁粉芯 软磁性能
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG132.27
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-26
• 1.1 金属软磁粉芯概述11-16
• 1.1.1 金属软磁粉芯的发展历程11-13
• 1.1.2 金属软磁粉芯的分类13-16
• 1.2 金属软磁粉芯的主要特性参数16-19
• 1.2.1 饱和磁感应强度16-17
• 1.2.2 矫顽力17-18
• 1.2.3 起始磁导率18
• 1.2.4 有效磁导率18-19
• 1.2.5 品质因数19
• 1.3 磁场诱导技术概述19-24
• 1.3.1 磁场诱导有序排列的发展历程19-20
• 1.3.2 磁场诱导有序排列的原理20-22
• 1.3.3 磁场诱导的应用22-24
• 1.4 本文研究目的、意义及主要内容24-26
• 1.4.1 研究的目的及意义24-25
• 1.4.2 研究的主要内容25-26
• 第二章 实验方法26-39
• 2.1 实验原料与仪器26-27
• 2.1.1 实验原料26
• 2.1.2 实验仪器26-27
• 2.2 磁粉形貌与磁性能27-30
• 2.2.1 磁粉的形貌与粒度大小27-28
• 2.2.2 原始磁粉的磁滞回线28
• 2.2.3 非晶磁粉的差热分析28-29
• 2.2.4 非晶磁粉的物相分析29-30
• 2.3 实验方案30-35
• 2.3.1 粒度配比30-31
• 2.3.2 钝化处理31
• 2.3.3 绝缘包覆31-32
• 2.3.4 磁粉取向32-33
• 2.3.5 压制成型33-34
• 2.3.6 热处理34-35
• 2.3.7 固化处理35
• 2.3.8 退磁处理35
• 2.4 样品的表征及性能测试35-39
• 2.4.1 扫描电子显微镜分析35-36
• 2.4.2 磁粉芯密度与孔隙率测试36
• 2.4.3 抗压强度测试36
• 2.4.4 磁粉芯有效磁导率及品质因数的测试36-37
• 2.4.5 磁粉芯静态软磁性能测试37-39
• 第三章 非晶磁粉芯的制备及软磁性能39-47
• 3.1 粉末粒度对磁粉芯磁性能的影响39-40
• 3.2 钝化剂浓度对磁粉芯磁性能的影响40-41
• 3.3 绝缘剂添加量对磁粉芯磁性能的影响41-42
• 3.4 成型压力对磁粉芯磁性能的影响42-44
• 3.5 热处理温度对磁粉芯磁性能的影响44-45
• 3.6 本章小结45-47
• 第四章 非晶磁粉芯磁场诱导制备及软磁性能47-55
• 4.1 磁粉芯的取向工艺与取向类型分析47-48
• 4.2 磁粉芯的显微结构与密度分析48-49
• 4.3 磁粉的退磁场与退磁因子49-52
• 4.4 磁粉取向对磁粉芯磁性能的影响52-54
• 4.4.1 磁粉取向对磁粉芯有效磁导率的影响52
• 4.4.2 磁粉取向对磁粉芯品质因数的影响52-53
• 4.4.3 磁粉取向对磁粉芯静态磁性能的影响53-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第五章 复合磁粉芯磁场诱导制备及性能55-61
• 5.1 复合磁粉芯的显微结构与取向分析55-56
• 5.2 圆环取向对复合磁粉芯密度与孔隙率的影响56-57
• 5.3 磁粉复合比对磁粉芯抗压强度的影响57
• 5.4 圆环取向对复合磁粉芯有效磁导率的影响57-58
• 5.5 圆环取向对复合磁粉芯静态磁性能的影响58-59
• 5.6 本章小结59-61
• 第六章 结论61-63
• 6.1 主要研究成果61
• 6.2 主要创新之处61
• 6.3 前景及展望61-63
• 参考文献63-69
• 致谢69-70
• 在学期间研究成果及发表的学术论文70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 郭振生;信龙飞;邵瑞鑫;陈建辉;苗丰;冯一俭;杨青华;;磁场对低温胁迫玉米幼苗生长和光合作用的影响[J];河南农业大学学报;2013年03期

2 王立军;唐书环;王红霞;崔嘉义;李兴华;王正杰;;Fe-Si-B非晶粉末及其磁粉芯研制进展概述[J];金属功能材料;2011年03期

3 黄柳宾;惠希增;杨喜峰;;电磁场处理油田水防垢机理研究[J];工业用水与废水;2007年05期

4 唐海涛;陈国华;;磁场诱导有序排列和自组装的研究进展[J];材料导报;2006年02期

5 蒋微明,党惊知,杨晶;电磁场在材料凝固过程中的应用及发展[J];机械管理开发;2005年05期

6 姚中,虞维扬,姚丽姜,苏玉麟,朱俊成;铁硅铝粉芯在功率因数校正电路上的应用[J];上海钢研;2004年02期

7 王晖,任忠鸣,李喜,高云,晋芳伟,邓康,徐匡迪;磁场中Bi-Mn合金中MnBi相定向排列组织的形成规律和机制[J];材料工程;2002年11期

8 姚中 ,姚丽姜 ,虞维杨 ,金慧娟;高导磁高品质因数磁粉芯研究[J];上海钢研;1998年01期

  本文关键词：铁基合金软磁粉芯的磁场诱导成型与性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：262480