氯化胆碱-乙二醇-水溶液制备镍铁氧体

以氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)和水混合溶液为介质,依据三因素五水平均匀设计实验方案,采用溶胶/凝胶-自蔓延法,制备了镍铁氧体(NiFe_(2)O_(4))。X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)分析结果表明:NiFe_(2)O_(4)中存在少量前驱体焙烧过程中未反应完全的中间产物NiO和α-Fe_(2)O_(3);相较于传统水溶剂制备的NiFe_(2)O_(4),以ChCl-EG部分或完全取代水溶剂提高了NiFe_(2)O_(4)的饱和磁化强度(Ms),降低了其矫顽力(Hc)。扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明,ChCl-EG完全取代水溶剂后产物的形貌更加规整,颗粒尺寸明显增大。对均匀实验结果进行回归分析,分别得到了M_(s)、H_(c)与合成主要影响因素(ChCl-EG含量、pH、柠檬酸与金属离子物质的量比)间的回归方程,根据回归方程阐明了主要影响因素对NiFe_(2)O_(4)磁性能的影响。

高性能La-Co共替代M型永磁铁氧体的磁各向异性增强机理研究进展

自20世纪末以来,La-Co共替代的M型铁氧体备受关注,已成为高性能永磁铁氧体的基础材料.Co2+的未淬灭轨道矩被认为是增强铁氧体单轴各向异性的原因,但其微观作用机理尚未完全解释清楚.为了满足铁氧体材料日益增长的性能需求,理解其磁各向异性增强机理至关重要,并寻求从根源上的提升、低成本和高效的方法,以制定开发高性能产品的指导原则.本文综述了一系列研究工作,旨在确定Co离子在晶格中的取代位置,这是增强磁各向异性的关键.这些研究为进一步提高永磁铁氧体的磁性能提供了重要的材料设计参考.

基于CNN-Bi LSTM的铁氧体磁芯损耗精确模型和小样本迁移学习预测方法

传统的经验公式和损耗分离公式难以准确计算宽频宽磁密、宽温度范围以及复杂波形激励下铁氧体磁芯的损耗。考虑到磁芯损耗与磁通密度波形的局部和长期特征均相关,基于普林斯顿大学研究者构建的MagNet数据集,采用CNN-BiLSTM建立大样本磁芯损耗预训练模型,损耗预测的平均误差均小于3%,95%误差均小于10%;以3C90和N87铁氧体为例,构建小样本数据集并采用迁移学习方法训练模型,选取最优迁移学习策略,提出最优源域模型选取方法,对比迁移学习和直接训练所需的训练步数,分析小样本数量和初始学习率对迁移学习效果的影响。以样本数量达到1000为例,与直接训练相比,采用迁移学习方法后模型所需训练步数由500降为50,3C90和N87铁氧体损耗预测的平均误差分别由4.49%和6.6%降为2.66%和2.35%,95%误差分别由11.97%和17.12%降为7.22%和6.21%,模型的收敛速度和预测精度都大大提高。在实际工程中,仅需利用少量样本对源域模型参数进行微调,即可实现模型快速求解和损耗精确预测。

低温共烧铁氧体(LTCF)微磁变压器及其应用

针对传统绕线变压器体积大、高度高、可靠性低等问题,介绍了采用低温共烧铁氧体(LTCF)工艺实现的新型微磁变压器,可解决传统变压器发展遇到的诸多问题,大幅度降低体积,提高可靠性。典型应用于信号隔离、高电压电源、微小功率DC/DC电源等系统。重点讨论了LTCF微磁变压器应用于高电压电源时的输出电压、工作模式、吸收钳位电路设计等问题。

镍锌铁氧体吸波材料研究进展

综述了镍锌铁氧体吸波材料的研究情况。从磁性能、配方对吸波性能的影响,以及与其他材料复合对吸波性能的影响等方面,对镍锌铁氧体吸波材料进行比较全面的总结,并与我司研究情况进行对比,希望对镍锌铁氧体吸波材料的开发与应用提供支持。

氯化胆碱-乙二醇-水媒介制备M型钡铁氧体及其相对结晶纯度研究

采用氯化胆碱-乙二醇(CC-EG)部分取代水溶剂,以相对结晶纯度(RCP)为实验指标,依据7因素12水平均匀设计方案,经化学共沉淀方法制备得到高结晶度、高纯度的M型钡铁氧体(BaFe_(12)O_(19))。通过对制备样品的XRD谱进行分峰拟合,计算各样品的RCP;经二次多项式逐步回归分析,建立RCP与主要合成因素(Fe/Ba摩尔比、CC-EG含量、pH、静置时间、预烧温度、焙烧温度、焙烧时间)间的回归模型;依据回归分析结果,探究模型中各项、各因素及因素间相互作用对RCP影响的主次顺序,揭示了将CC-EG引入BaFe12 O19合成过程以提高其RCP的可行性。最优水平组合分析及验证实验结果进一步表明:以CC-EG部分取代水溶剂可提高BaFe12 O19的结晶有序程度并降低其微观应变,因而可明显提高其RCP;XRD、SEM和VSM分析结果表明,RCP的提高明显有助于BaFe_(12)O_(19)片状颗粒径向尺寸和饱和磁化强度的提高;以氯化胆碱-乙二醇-水为媒介可制备性能优良的BaFe_(12)O_(19)。

Research progress of permanent ferrite magnet materials

Permanent ferrite magnet materials are extensively employed due to their exceptional magnetic properties and cost-effectiveness.The fast development in electromobile and household appliance industries contributes to a new progress in permanent ferrite materials.This paper reviews the deveolpement and progress of permanent ferrite magnet industry in recent years.The emergence of new raw material,the advancement of perparation methods and manufacturing techniques,and the potential applications of permanent ferrite materials are introduced and discussed.Specifically,nanocrystallization plays a crucial role in achieving high performance at a low cost and reducing reliance on rare earth resources,and therefore it could be a promising development trendency.

添加剂SiO_(2)和CaCO_(3)对M型锶铁氧体结构及磁性能的影响

采用固相法制备M型锶铁氧体,研究了球磨时间与添加剂含量对M型锶铁氧体微观形貌、晶体结构、磁性能的影响。实验结果显示,随着球磨时间的增加,样品的磁性能呈先增后减的趋势。在球磨时间为16 h时,样品展现出最佳的磁性能,其M_(r)=66.35 A·m^(2)/kg,H c=140.9 KA/m,(BH)_(max)=28.88 kJ/m^(3)。此外,在添加剂含量上的研究同样发现,样品的磁性能呈现先增加后减小的趋势。具体而言,当添加剂为CaCO 3时,最佳的添加量为1%(质量分数),此时(BH)_(max)=29.36 kJ/m^(3),而当添加剂为SiO 2时,最佳添加量为0.2%(质量分数),此时(BH)_(max)=34.63 kJ/m^(3),H c=337.0 KA/m,M r=65.01 A·m^(2)/kg。实验结果表明通过调节球磨时间和添加剂含量可以改善锶铁氧体的孔隙率,进而提高该材料的磁性能。

Sm/Gd-Nd协同置换对高介电常数石榴石微波铁氧体性能的影响

采用固相法陶瓷制备工艺,利用Bi^(3+)与稀土离子Gd^(3+)-Nd^(3+)、Sm^(3+)-Nd^(3+)协同置换对石榴石铁氧体进行高介电常数和高功率性能的复合,开发了新型高介电常数高功率石榴石铁氧体,研究不同烧结温度下制备的铁氧体的电磁性能。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对铁氧体的物相组成和微观形貌进行了表征,确认均为单一的石榴石相结构。该铁氧体良好地复合了高介电常数与高功率特性,且具有tan δ<2×10^(-4),T_(c)>260℃等良好性能。两种高介电常数高功率铁氧体具有不同的烧结特性,在1 090℃、1 100℃烧结的Sm-Nd协同置换的铁氧体出现过烧,电磁性能恶化;而Gd-Nd协同置换的铁氧体则在整个烧结温度内均有较稳定的性能。

石榴石微波铁氧体/顺丁橡胶基弹性体的制备及其性能

以顺丁橡胶(BR)为基体,石榴石微波铁氧体(YIG)为改性组分,制备了YIG/BR复合弹性体。实验对复合弹性体的结构和微观面貌进行了表征,并分别对YIG含量和BR含量对复合弹性体的性能影响进行了探讨。结果表明,YIG含量对力学性能、硫化性能和阻尼性能的影响作用显著,当其含量增大时,复合弹性体的拉伸强度和邵尔硬度上升,断裂伸长率先上升后下降,最低硫化转矩和最高硫化转矩上升,焦烧时间和硫化时间减小,拉伸恢复力和压缩恢复力上升。而BR含量对阻尼系数影响显著,复合弹性体的最大阻尼系数与BR含量呈正相关联系。

MnZn铁氧体材料温度特性研究概要

MnZn铁氧体材料是一种品类多、应用广、用量大的软磁材料,材料的温度特性决定了其工作温度范围,因此必须严格控制其温度特性。MnZn铁氧体材料的温度特性主要取决于材料的居里温度和二峰温度,即晶体结构中亚晶格A、B位上磁性离子间超交换作用的强弱、磁晶各向异性常数K1的补偿作用。本文主要介绍了主配方、制备工艺和掺杂对于居里温度和二峰温度的影响,提出了基于居里温度和二峰温度的经验计算公式快速确定主配方的方法,指出了Co2+过补偿与Fe2+含量的关联性。

环境温度-湿度对NiCuZn软磁铁氧体型高频电流传感器性能的影响研究

高频电流法是检测电力电缆局部放电的重要手段,依据高频电流传感器磁芯的传输阻抗值可以判断局部放电是否发生以及局部放电的位置。电力电缆的服役环境较为复杂,环境温度和湿度变化较大,对磁芯的传输阻抗有很大的影响。目前,关于温度-湿度对磁芯性能的影响研究还未见报道。有鉴于此,基于固相反应法制备NiCuZn软磁铁氧体型高频电流传感器磁芯,测试起始磁导率、饱和磁感应强度和电阻率,重点研究不同温度和湿度下,NiCuZn软磁铁氧体传输阻抗的变化规律,测试温度循环变化下磁芯的传输阻抗值变化,并利用能谱仪(EDS)对实验后的磁芯主要化学成分进行表征,分析相关机理。实验结果表明:环境温度和湿度对铁氧体材料的性能影响非常显著,尤其当频率在60~100 MHz之间时,传输阻抗值最多降低约92%。

基于磁热耦合法的MnZn铁氧体磁芯温升仿真分析

运用磁热耦合法对PC40 MnZn铁氧体环形和EI型磁芯工作时的温升进行有限元仿真分析。首先利用有限元分析法对环形磁芯的电磁场和温度场进行仿真模拟,并与实验结果比较。结果表明,损耗和温度的仿真分析结果与实验结果符合较好,误差在10%以内。其次采用该方法进一步模拟了形状更复杂的EI型铁氧体磁芯的温升情况,给出了EI磁芯的温升情况和不同位置的温度分布。研究结果表明,磁热耦合法拟合可用于确定异形磁芯的发热点位置和温升情况,从而在设计时采取适当的散热措施,提高功率电子元件性能的稳定性和可靠性。

V_(2)O_(5)-BaTiO_(3)添加对低温烧结NiCuZn材料磁性能的影响

采用固相反应法制备NiCuZn软磁铁氧体材料,探究添加V_(2)O_(5)助熔剂和BaTiO_(3)(BTO)共同作用对铁氧体微观结构和磁性能的影响,以期实现NiCuZn铁氧体的低温烧结。V_(2)O_(5)作为助熔剂可以起到促进晶粒生长和晶界成型的作用,但过量的V_(2)O_(5)的添加会导致出现晶粒异常生长,恶化磁性能。通过对样品高频下的损耗进行分离和分析,明确了致密化的小晶粒尺寸样品可以获得低的功率损耗。添加0.5 wt%的V_(2)O_(5)和0.03 wt%BTO的样品获得了优良的磁性能,室温下起始磁导率μ_(i)为669、饱和磁感应强度B_(s)为373 mT、功率损耗P_(cv)为212 kW/m^(3)(1 MHz,30 mT)。

Nb^(5+)取代对高介电常数钇铁石榴石铁氧体磁性能的影响

采用传统氧化物烧结工艺制备高介电常数(ε′)钇铁石榴石铁氧体,考察不同烧结温度时Nb^(5+)取代对材料显微结构、晶相、密度(d)、气孔率(p)、晶格常数(a)、饱和磁化强度(4πM^(s))、铁磁共振线宽(ΔH)和介电常数等磁性能的影响。结果表明,Nb^(5+)取代使材料的晶粒尺寸略微增大;Nb^(5+)取代对材料的晶相无明显影响,均为石榴石纯相;1020℃烧结时,随着Nb^(5+)取代量x由0增大到0.075,4πM^(s)从1882 G减小到1741 G,ΔH从149.3 Oe增大到180.2 Oe,烧结体密度从5.83 g/cm^(3)减小到5.72 g/cm^(3),烧结体平均晶粒尺寸(D)从2.29μm增加到2.38μm,气孔率(p)从1.7%增大到3.0%,ε′无明显变化。

微量Co^(2+)-Si^(4+)取代对多晶石榴石铁氧体材料旋矩磁性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了多晶石榴石铁氧体,研究了微量Co^(2+)-Si^(4+)联合取代对GdCaSnV-YIG、GdCaZrV-YIG、GdCaInV-YIG和GdAl-YIG材料旋矩磁性能的影响。结果表明,Co^(2+)-Si^(4+)联合取代GdAl-YIG可使其矫顽力显著增高,而Co^(2+)-Si^(4+)取代GdCaSnV-YIG、GdCaZrV-YIG和GdCaInV-YIG,可调节其矫顽力和剩磁比。当Co^(2+)-Si^(4+)取代量为0.015时得到GdCaSnV-YIG的矫顽力为0.17 Oe,取代量为0.025时得到GdCaZrV-YIG的矫顽力为0.23 Oe,取代量大于等于0.035时三者的剩磁比均能达到0.79或以上。

压应力对小型铁氧体磁心性能的影响及测试夹具设计

铁氧体配对磁心广泛应用于通讯设备电源中的功率半导体开关、变压器、电感器。对小型配对铁氧体磁心来说,较小的压应力会对其性能产生较大影响。首先考察了机械应力对高导和功率铁氧体磁心磁性能的影响,表明随压力增大,电感下降,饱和磁通密度变化较小,而矫顽力、损耗因数、总谐波失真(高导磁心)、功率损耗(功率磁心)增高。因此,在对小型配对磁心产品进行磁性能检测时,如果不能对其压应力有较好的控制,就会导致较大的测量误差。鉴于此,通过弹簧选择和核算、夹紧力调节灵敏度、定标等,设计了一套磁心测量夹紧装置,可消除由于夹紧力而引入的测量误差,具有较高的工程应用价值。

Zr^(4+)-V^(5+)联合取代对高介电常数石榴石铁氧体性能的影响

采用传统氧化物陶瓷工艺制备高介电常数、中等饱和磁化强度(4πM_(s))钇铁石榴石铁氧体Bi_(1.2)Y_(1.8-3x)Ca_(3x)Zr_(x)V_(x)Fe_(5-2x)O_(12)(x=0.410~0.455),研究不同烧结温度下Zr^(4+)-V^(5+)联合取代量对材料微观形貌、介电常数(ε′)和磁性能的影响。结果表明,965~985℃烧结样品均为纯石榴石相,随着取代量x的增加,965℃和975℃烧结样品的气孔率(P)先下降后上升,x=0.455时,气孔率最低;985℃烧结时,样品气孔率随x增大呈上升趋势;非磁性的Zr^(4+)-V^(5+)离子进入a、d亚晶格,使得4πM_(s)和磁晶各向异性常数(K_(1))逐渐下降,且Zr^(4+)-V^(5+)取代能促进晶粒生长,显著降低铁磁共振线宽(ΔH),但会引起介电常数下降。

BIM技术优化的特高压换流站电气安装方法

为解决特高压换流站电气安装工作量大、难度高等问题,设计了基于BIM技术的特高压换流站电气安装方法。通过电力管线BIM模型创建,对安装中的管线进行精准排布,保证特高压换流站电气安装效果;结合BIM技术和遗传算法进行安装资源均衡优化,并选取合适的适应度函数和遗传操作优化电气安装进度,实现更好的特高压换流站电气安装进度控制。经实验验证:其能解决特高压换流站电气安装中存在的各种问题,并且实时掌握安装进度,对各个阶段的安装成本进行管控。

纳米Al掺杂对烧结Nd-Fe-B结构与性能的影响

采用晶间掺杂方法将不同含量的纳米Al加入钕铁硼细粉中,制备出不同纳米Al掺杂量的烧结钕铁硼磁体。系统研究了纳米Al的掺杂对烧结钕铁硼磁体微观结构、磁性能和温度稳定性的影响。结果表明:纳米Al的掺杂可以明显提高磁体的矫顽力,其矫顽力由未掺杂纳米Al时的8.91 kOe提高到掺杂0.8%纳米Al时的12.34 kOe,但纳米Al的掺杂也会导致磁体的剩磁和磁能积的降低。纳米Al的掺杂能够改善磁体的温度稳定性。由于纳米Al的熔点低,通过掺杂纳米Al既有助于烧结磁体的液相烧结促进其致密化,又能减少块状富稀土相,增加薄片状富稀土相,起到去磁耦合作用,对于烧结磁体的磁硬化具有重要作用。