FeSiBP粉末表面绝缘处理与非晶软磁复合粉芯的电磁性能研究

发布时间：2020-03-29 23:25

【摘要】：Fe基非晶软磁材料具有高强度、高硬度、强耐蚀性等机械性能,及优异的软磁性能,其采用冶金最短流程的绿色制造技术,被称为新一代“双绿色”高效节能材料。Fe基非晶软磁材料具有高的磁感应强度(B_s),但其电阻率ρ低,在稍高频率下即产生大的涡流,适用于低频。铁氧体软磁材料具有高的电阻率,适用于高频,但其亚铁磁性决定其B_s只有软磁材料的1/4-1/3,不利于小型化。软磁复合材料的绝缘包覆层明显降低软磁材料的静态及动态磁性能。因此,研究开发具有高饱和磁感应强度、大磁导率及低矫顽力,高电阻率和低铁芯损耗的新型软磁复合材料(SMCs)成为国内外研究的热点。本文通过溶胶-凝胶工艺制备包覆(NiZn)Fe_2O_4前驱体的Fe_(76)Si_9B_(10)P_5非晶软磁粉末颗粒,再采用放电等离子烧结(SPS)固结,在467℃、487℃、507℃和527℃的烧结温度和550 MPa单轴压力的条件下,制备Fe_(76)Si_9B_(10)P_5/(NiZn)Fe_2O_4软磁复合材料。通过SEM、XRD、VSM、AT512精密电阻测试仪等仪器检测经SPS技术制备的SMCs样品,分析发现Fe基非晶粉末颗粒间形成薄而均匀且结合紧密的尖晶石结构(NiZn)Fe_2O_4绝缘层,厚度约为400 nm。当烧结温度为467℃时,Fe_(76)Si_9B_(10)P_5/(NiZn)Fe_2O_4软磁复合材料电阻率最高,为1306μΩ·cm。当烧结温度为487℃时,SMCs的饱和磁化强度M_s为1.46 T,其在10 kHz的频率条件下,磁导率为370,样品的致密度较高,致密度达98%以上。当烧结温度为527℃时,SMCs的样品的显微硬度值为1218 HV。本文通过对Fe基非晶软磁复合材料的溶胶-凝胶软磁铁氧体绝缘包覆设计,构建一种基于放电等离子烧结技术的SMCs绝缘设计方法及相关的理论,解决因绝缘层降低磁导率的问题,同时有效抑制涡流损耗。为研究高性能的新型非晶软磁复合材料及开发提供一种可能。
【图文】：

中国制造,主题思想

了冷兵器时代。铁器的发现促进了迈向文明时代的步伐。在近革命的蒸汽机和第二次电力技术的发明及应用之后的第三次工的生活方式和思维，给人类的政治、经济、文化等领域带来重人类重要的物质基础，国家经济和安全的支撑与保障[1]，在航洋工程和高端制造设备的发展中发挥着重要的作用[2]。我国在和“新材料专项”的规划中，提出了制造业强国战略方针：色发展和结构优化，进而推动制造业快速转型发展，“中国制如图 1.1 所示。其中，Fe 基非晶软磁合金的冶金技术制造流程”高效节能材料，其与配电变压器节能绿色应用结合并推广至家的电力节能系统具有推动的作用，还可以形成大规模绿色节我国电力系统绿色节能发展的新亮点。Fe 基非晶软磁材料作金属磁性功能材料，被广泛的应用于军工制造、航空航天、电能源等领域[1,3]。

磁性材料

第 1 章绪论述上的一切物质都具有磁性，人们把研究磁性的科学称为磁学。在人类历史地很早就有人发现天然磁石的磁性，，2000 多年前，我国的四大发明之一的磁性材料的第一个应用，于 1086-1094 年，被应用于航海，即老式的罗盘于磁学的发现有两种说法：一种说法是，古代希腊人在麦格内西安（Magnes发现的；另一种说法是，小亚细亚的一个名叫麦格内斯(Magness)牧羊人发欧洲人们用麦格内特（Magnet）命名磁石[4]。之后，人类对磁性的本质经历间的探讨。常情况下，我们说的硬磁材料为矫顽力高于 50 kA/m 的磁性材料，软磁材料低于 1 kA/m 的磁性材料[5]。根据磁性材料的矫顽力、剩磁进行分类，如图。
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TF125.8

【参考文献】