低压应力对片状软磁材料磁性能的影响

对两种片状软磁材料(H12、1JH3)在低压应力状态下的直流磁性能进行了研究,试验表明,低压应力对软磁材料具有较大影响,且不同材料的影响趋势及程度各不相同。验证了直流磁性能测试的国家标准中,保护盒的应用是必要的。

“双碳”背景下新能源汽车电机用软磁材料发展趋势与应用现状

大力发展电动汽车产业进而促进节能环保,是实现双碳目标的一个重要举措。新能源汽车驱动电机在半导体和永磁材料的基础上,很难通过结构优化突破效能瓶颈。随着多学科交叉融合和跨行业协调发展,新型软磁材料的应用将是带动电机技术创新的重要手段。针对驱动电机对软磁材料的性能需求,介绍了晶粒取向硅钢、极薄无取向硅钢、高强硅钢及非晶合金4种在电机中极具应用潜力的软磁材料,并对其应用在电机中的性能表现进行了分析。结合驱动电机发展对软磁材料的需求,总结了新能源汽车电机利用软磁材料的发展和应用趋势。

软磁材料磁巴克豪森噪声测量系统与影响因素研究

磁巴克豪森噪声信号(MBN)常用来进行材料的无损检测,低频磁场激励下软磁材料的MBN可以用来研究实际工况下此类材料的形变、应力和缺陷等。为此建立了一种可以同时测量软磁材料MBN和磁滞回线的测量系统,包括励磁模块、信号检测模块和信号处理模块。这些模块实现了不同激励信号的生成,且能够对测得的高频MBN信号进行检测和分析处理。利用所研发的实验平台测量了非晶合金、硅钢片等软磁材料的磁场强度、磁感应强度和MBN信号,并对信号进行了放大、滤波和平滑等处理。之后绘制了MBN的包络曲线和MBN能量环,分析了外加磁场强度、激励频率和感应线圈方式对材料MBN包络的影响规律。发现MBN双峰包络随着磁场强度增加而增加,随着激励频率f mag的增加而变大,但到达一定频率后不再变化;而MBN包络受两种感应线圈影响的主要体在第一个峰值上。研究结果为开展软磁材料MBN特性研究奠定了基础。

软磁材料性能因子在高速电机设计中的应用

高速电机中定子铁芯损耗占总损耗比例相对较大,高频运行时定子软磁材料的准确选取限制了整机效率的提升,为此引入材料性能因子作为选材准则。以无取向硅钢材料B20AT1500、极薄硅钢材料10JNEX900和新型非晶合金带材AYFA-Z的性能因子作为判据,得到3种材料的最佳使用频率范围。采用数值计算方法,对比3种材料的电机在空载和负载下的性能。结果表明:根据软磁材料性能因子,可以准确、快速判定出工作频率范围内的最优软磁材料。最后,通过搭建高速电机实验平台,完成120 000 r/min的超高速电动机的参数测试和性能测试,进一步验证了根据材料性能因子作为铁芯材料优选判据的可行性。

软磁材料对高精度旋转变压器性能影响研究

基于一款宇航月面极端环境下使用的旋转变压器,研究了不同软磁材料铁心的旋转变压器性能,从产品原理、材料性能、仿真分析对旋转变压器设计进行了详细介绍及对比。通过研制样机的各项测试数据,验证了分析的正确性。

铁基软磁材料电抗器噪声特性

铁基软磁复合材料具有高磁导率、高磁感应强度、低铁损的特性,研究该材料为铁心的电抗器的振动噪声特性对电抗器减振降噪设计具有重要意义。文中基于有限元仿真模型,通过磁场-结构-声学多物理场耦合,对正常运行条件下电抗器的振动与噪声分布进行计算分析,并搭建电抗器噪声测量系统,分别测量硅钢铁心、混合铁心和铁基软磁铁心电抗器的噪声信号,进行试验验证。结果表明:混合铁心和铁基软磁铁心电抗器噪声明显低于硅钢铁心电抗器,混合铁心电抗器受电流变化影响最小。仿真数据显示,硅钢铁心电抗器磁致伸缩与麦克斯韦力噪声比值为1.15,磁致伸缩占比最大。铁基软磁铁心电抗器噪声小的主要原因是磁致伸缩效应小至可以忽略。

利用原子磁力仪测量软磁材料的剩磁矫顽力

介绍了利用抽运-检测型铷原子磁力仪测量软磁材料剩磁矫顽力的实验装置和方法。在磁屏蔽筒中扫描通入磁化线圈的脉冲电流,置于磁化线圈中的软磁样品被磁化和退磁,利用抽运-检测型铷原子磁力仪监测软磁样品的剩磁状态,根据剩磁回线计算出样品的平均剩磁矫顽力。利用该方法测量带状坡莫合金软磁样品的剩磁矫顽力,十次测量的平均值为1.706 mT,剩磁矫顽力测量再现性以相对标准偏差表示为0.05%。该方法具有无零点漂移、复现性好、测量速度快、原位测量等优点,具有开发适用于环境磁学领域的磁测设备的潜力。

软磁材料的发展趋势

软磁材料的发展先后经历了金属软磁材料、铁氧体软磁材料、非晶态软磁材料、纳米晶软磁材料、纳米颗粒结构软磁材料等几个发展阶段。本文在对软磁材料的发展过程及发展趋势进行综合分析之后,对软磁材料今后的发展方向作出了预测。

软磁磁粉芯和烧结软磁材料：结构、性能、特点和应用

对磁粉芯进行了概述,包括磁粉芯涉及的磁学理论基础、制备工艺、分类及性能特点等,并详细论述了磁粉芯材料的微观结构及其对性能的影响。在此基础上,对磁粉芯的发展历史及在软磁材料中的地位进行了综述,并对常用的几种磁粉芯材料,包括非晶和纳米晶磁粉芯材料进行了讨论。此外,对在磁粉芯材料发展过程中人们普遍关心的几个问题,包括制粉、粘结剂和退火等,进行了分析,并详细讨论了影响磁粉芯性能的主要因素及磁粉芯的发展趋势,以供设计人员和材料开发人员参考。

软磁材料锰锌铁氧体共沉粉料的研制

本文研究了碳酸盐—氢氧化物法共同沉淀Ｆｅ２＋、Ｍｎ２＋、Ｚｎ２＋时，反应最终ｐＨ值、沉淀温度、加料方式、加料速度及搅拌强度等因素对恒定共沉粉Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ及ＺｎＯｍｏｌ％组成、粒度和颗粒形状的影响，并进一步考查了共沉粉组成与软磁材料性能的关系。在研究基础上确定生产高频低功耗锰锌铁氧体材料Ｈ７２４（ＰＣ４０）和高磁导率锰锌铁氧体材料Ｈ５Ｃ２（μｉ＝１００００±３０％）共沉粉合成的最宜条件。

新型FeMB系纳米晶软磁材料的成分设计

运用Miedema理论,系统计算Fe,B与Cu,Mo,Ni,Cr,V,Ga,Nb,Hf和Zr等元素形成合金系时的热力学性质。运用理想溶液理论,计算1 600 K时该二元合金系的过剩Gibbs自由能、过剩熵和活度。结果表明,在FeMB体系中,Fe-Zr-B的混合焓最小;1 600 K时Fe-M-B体系的过剩Gibbs自由能与其混合焓相似,其过剩熵趋近于零,活度相对于理想溶液偏差极小,在实际应用中可忽略不计。

非晶/纳米晶软磁材料及其应用

综述了软磁材料的分类及其性能对比,重点介绍了高性能非晶／纳米晶软磁材料的性能及应用。非晶／纳米晶软磁材料具有较高的综合软磁性能,如高饱和磁感应强度、高磁导率、低高频损耗等。用非晶／纳米晶软磁材料制作的器件具有质量轻、体积小、性能高等优点,在大功率中高频变压器、高频开关电源、电磁兼容器件、高精度电流互感器、巨磁阻抗传感器等中得到了广泛的应用,是软磁材料的又一个发展方向和研究热点。

FeCuNbSiB微晶软磁材料的成分、组织及热处理工艺选择原则

文中讨论了新型超微晶软磁合金——ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ合金的成分、组织及热处理工艺选择原则．通过实验证明了采用合适的成分和热处理工艺，可使ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ非晶转变为纳米级超微晶合金．该合金具有较高的饱和磁感应强度、高磁导率、低矫顽力和低铁损的优良综合磁性能．不同磁场热处理可产生不同形式的磁性能，纵向磁场热处理试样具有很高的矩形比。

块体纳米软磁材料的研究现状

介绍了国内外块体纳米软磁材料的发展和应用情况。对块体纳米软磁材料的制备方法、纳米晶的形成机理、优异软磁性能的根源进行了探讨。

电力电子中高频软磁材料的研究进展

随着电力电子行业的飞速发展,新型电磁材料的投入使用,对电子元器件的高频磁性能提出了新的要求。磁芯作为电子元器件的核心部件,其发展程度直接决定电子元器件的性能,这就要求具有优异高频软磁性能的材料发展。本文综述了四种软磁材料的发展历程,对每种软磁材料的优缺点进行了归纳总结,同时指出了未来的发展方向,并重点对近年来研究热门的软磁复合材料进行了梳理。粒径大小可控、包覆层对核层的包覆均匀程度以及从实验室走向产业化的大批量制备方法是未来高频软磁复合材料的发展趋势。

机械合金化制备FeMB纳米晶软磁材料的研究

介绍了一类重要的高性能软磁材料FeMB纳米晶合金的研究情况，重点论述了机械合金化法制备原理、过程参数和后续处理工艺对合金软磁性能和热稳定性的影响，以及材料的应用前景。

制备沸石基纳米非晶软磁材料的新方法及其磁性

首次以分步水热合成封装法于孔径分别为0.56,0.73和 0.78 nm的沸石ZSM-5,Naβ和NaY的孔道中成功地封装了强磁性材料SmCo_5和铁氧体Fe_3O_4,并测得其磁滞回线及饱和磁化强度M_s,剩余磁化强度M_r和矫顽力H_c。实验结果表明,体相Fe_3O_的矫顽力为8 117 A/m.封装后减小至1114 A/m;体相SmCo_5的矫顽力为55 863 A/m,封装后减小至5 491A/m,即由体相强磁性材料变为纳米非晶软磁材料,这是纳米粒子的小尺寸效应和量子尺寸效应所致.并由XRD,IR和磁滞回线对该材料进行了表征.

激光晶化制备Fe基纳米软磁材料的研究进展

综述了激光非晶晶化制备Fe基纳米软磁材料的国内外研究进展和现状。介绍了Fe基纳米软磁材料的双相组织结构和性能特征及应用领域;对比分析了传统退火晶化和激光晶化制备技术的优缺点;阐述了研究激光纳米晶化技术的重要意义和理论价值。提出了激光晶化技术制备Fe基纳米软磁材料需要重点系统研究的课题和方向。

高性能软磁材料的研究进展

综述了软磁材料的研究现状,以及作者近年来在非晶、纳米晶以及软磁复合材料等高性能软磁材料方面的研究进展。基于放电等离子烧结技术,进行了Fe基非晶软磁材料的大尺寸工程化制备研究,成功制备致密大尺寸具有优异软磁性能的Fe76Si9B10P5非晶磁环。通过放电等离子烧结的加热速率控制放电脉冲强度,在低于Fe76Si9B10P5非晶玻璃转变温度以下,一步法实现Fe76Si9B10P5非晶合金的块体致密化与纳米晶化,实验结果表明,大的SPS脉冲电流促进纳米晶化形核过程,使晶化后的晶粒更加细小均匀。重点介绍了微胞结构软磁复合材料的制备原理、结构特点以及优异的电磁性能。最后展望了高性能软磁材料的应用前景以及重要研究方向。