球磨时间对FeSiAl磁粉的扁平化和磁性能的影响

采用湿法滚动球磨工艺对FeSiAl磁粉进行扁平化处理,通过绝缘包覆工艺对粉末进行改性制备成浆料,并经过涂布和层压工艺制备成吸波片样品。研究球磨时间对粉末粒度、形貌和物相的影响,进而对所制备的吸波片的电磁参数和吸波性能进行分析评价。研究结果表明,FeSiAl磁粉经搅拌球磨5~10h后,D50由45μm增大到53μm,片厚由4μm减小到2μm,有较好的扁平化效果,且扁平化充分的磁粉有较好的电磁波吸收特性。XRD分析表明球磨工艺没有改变FeSiAl粉末的相结构。随着球磨时间延长,大长径比的磁粉所占比重增加,磁导率实部和虚部均增大,当球磨10h时,-200^+270目磁粉在13.56MHz磁导率实部达到69,虚部达到18。

扁平状FeSiAl磁粉吸波性能的研究

采用机械球磨法制备扁平状FeSiAl磁粉,研究不同球磨时间和不同石蜡添加量对其电磁参数和吸波性能的影响。研究表明,FeSiAl磁粉经机械球磨40h后有较好的扁平化效果,且扁平状好的磁粉有着较好的电磁波吸收特性;随着石蜡含量增加,磁导率不断减小。当石蜡添加量为30wt%时,磁粉有良好吸波特性;随材料厚度的增加,反射率不断减小且峰值向着低频段移动;当成型厚度为3mm时,在3.5GHz处具有最小反射率-18dB。

软磁铁氧体联合包覆对FeSiAl磁粉心性能的影响

采用固相反应法制备NiZn和MnZn铁氧体,球磨后对FeSiAl磁粉进行联合包覆,经过压制成型、退火处理制备FeSiAl复合磁粉心。研究了联合包覆对粉心密度、磁导率和功率损耗的影响;同时对磁粉心磁谱进行测试和拟合,分析两种磁化机制对FeSiAl磁粉心磁导率的贡献。结果表明,采用两种铁氧体联合包覆方案,可以不明显降低复合磁粉心的磁导率,同时降低功率损耗。采用NiZn、MnZn铁氧体均0.5 wt%的联合包覆方案,制备的FeSiAl复合磁粉心密度为6.40 g/cm^(3),磁导率为74.4,在50 kHz、100 mT的测试条件下功率损耗为156.2 mW/cm^(3)。NiZn的高电阻率特性能够降低复合磁粉心的涡流损耗;MnZn通过影响畴壁位移和磁畴转动稳定复合磁粉心的磁导率。

绝缘粘结剂对FeSiAl磁粉心磁导率和损耗特性的影响

分别以聚乙烯醇缩丁醛酯(PVB)、环氧树脂(ER)和硅树脂(SI)为绝缘粘结(包覆)剂制备FeSiAl磁粉心,分析绝缘粘结剂类型对其微观形貌和电磁性能的影响。结果表明,单独包覆2 wt%绝缘粘结剂的情况下,包覆SI的样品相较于其他样品,具有更高的起始磁导率μ_(i)、更低的功率损耗P_(cv),样品表面平整光滑;基于高频下损耗与频率关系的测试结果,采用最小二乘法进行曲线拟合,得到高频下FeSiAl磁粉心磁感应强度影响因子m约为3.0,频率影响因子n约为1.5;将PVB和ER分别与SI复合包覆,可减少非磁性粘结剂的总包覆量,提高FeSiAl磁粉心的磁导率,复合包覆0.5 wt%PVB和0.5 wt%SI粘结剂的样品具有较优的综合性能,其室温下μ_(i)为73.4,P_(cv)为63.9 mW/cm^(3)(50 kHz/50 mT),比饱和磁化强度σ_(s)为141.1 emu/g。

FeSiAl磁粉表面绝缘包覆及热处理对磁粉芯磁性能的影响

从减小铁硅铝磁粉芯的涡流损耗和磁滞损耗出发,将FeSiAl磁粉通过单层树脂包覆、磷化/树脂复合包覆、磷化/硅烷复合包覆方法制得绝缘包覆磁粉,用模压成型法制备磁粉芯,并通过退火热处理消除其内应力.结合SEM、XRD及XPS分析磁粉表面形貌及成分组成,采用LCR电桥及阻抗分析仪测试磁粉芯磁性能.研究发现,铁硅铝磁粉双层包覆较单层树脂包覆处理后的磁粉芯磁性能更优,其中磷化/硅烷复合处理效果最佳,在5MHz频率附近其Q值约是单层树脂包覆处理的5倍,是磷化/树脂复合处理的3倍.退火热处理能释放磁粉芯残余内应力,改善磁导率.随热处理温度升高,磁导率增高.在0～7MHz频率,400℃为提高FeSiAl磁粉芯磁导率和品质因素Q值综合性能的最佳热处理温度.

扁平化对FeSiAl合金结构及电磁特性的影响

通过球磨对气雾化FeSiAl合金粉末进行扁平化,并制备成软磁合金复合材料(SCM)。研究球磨时间对合金粉末微观形貌、显微结构以及1MHz^1GHz频率范围内SCM的复磁导率的影响。结果表明:随着球磨时间的增加,合金粉末的扁平率由1.18增大到7.01,粒径由50.36μm减小到33.31μm,平均晶粒尺寸由79.7nm减小到49.7nm,内应变由0.4252%增大到0.5974%;对合金粉末进行球磨可以明显提高SCM的μ′和μ″;随着球磨时间增加,SCM在同频率下的μ′和μ″均逐渐增大。

绝缘粘结剂对FeSiAl磁粉芯性能的影响

采用粉末冶金方法制备FeSiAl磁粉芯,探讨了水玻璃和硅酮树脂两种绝缘粘结剂对FeSiAl磁粉芯的有效磁导率μe、涡流损耗Pe、品质因数Q的影响,并结合扫描电镜观察了样品的微观形貌。结果表明:绝缘粘结剂的总添加量为2.5wt%的情况下,采用硅酮树脂绝缘粘结剂与水玻璃绝缘粘结剂的磁粉芯相比,前者具有更高的有效磁导率μe、更低的涡流损耗Pe以及更高的品质因数Q;材料内部存在较少的疏松、孔隙等组织缺陷,致密化程度高。

片形FeSiAl磁粉复合材料的雷达波吸收机理

雷达波吸收材料已广泛应用于高频电子器件的抗电磁干扰和国防武器装备的雷达波隐身涂层。高性能的雷达波吸收材料要求其中的填充剂在GHz频段具有高的磁导率和合适的介电常数。片形FeSiAl磁粉由于良好的软磁性能,且在GHz频段具有较高的磁导率和相适应的介电常数,其复合材料被广泛用于高性能的雷达波吸收体。本工作制备了不同体积分数和不同厚度的片形FeSiAl磁粉/石蜡复合物,利用矢量网络分析仪测试了复合物在0.1～18 GHz的电磁参数,利用直接探测开路和短路状态下反射系数的方法研究了雷达波在空气-吸波涂层界面、吸波涂层-金属短路板界面的反射性能及反射损耗特性。结合开路和短路状态下反射系数的测量结果和相关模拟计算,直接确定了吸收峰峰值频率和吸波体厚度的依赖关系,进一步利用界面反射模型对吸收峰强度,吸收峰宽度做了深入的原理性讨论。

粉末挤出成型法制备FeSiAl/FeCuNbSiB磁粉芯

采用粉末挤出成型法制备了FeSiAl/Fe-CuNbSiB纳米晶磁粉芯,并讨论了FeSiAl粉复合量、粉胶质量比对磁粉芯磁性能的影响。结果表明粘结剂配方为硬脂酸1%、聚丙烯20%、石蜡79%,挤出成型粉胶质量比10∶1的FeSiAl/FeCuNbSiB纳米晶磁粉芯,磁粉芯密度达到4.69g/cm3。200目FeSiAl粉与300目FeCuNbSiB纳米晶粉复合,当磁粉芯磁粉质量配比为"200目FeSiAl粉30%+300目FeCuNbSiB纳米晶粉70%"、粉胶质量比为10∶1、44℃×0.5h石油醚脱脂、热处理温度160℃×1h时,磁粉芯取得最佳的软磁性能,磁粉芯中心频率f为600kHz,有效磁导率μe达到16.48,品质因数Q值为57.5;频率及温度的变化对磁粉芯的有效磁导率的影响小。

快速凝固制备FeSiAl磁粉及性能研究

对速凝破碎FeSiAl磁粉的组织结构、磁性能及其磁粉芯性能作了研究,并与铸锭破碎FeSiAl磁粉进行了对比。结果表明,速凝破碎FeSiAl磁粉拥有更细小的晶粒,更高的饱和磁化强度Ms值,其磁粉芯性能更好。

润滑剂对温压FeSiAl磁粉芯性能的影响

采用温压成形工艺将水雾化Fe Si Al粉末制备成磁粉芯;用X射线衍射对原始粉末和经过绝缘包覆及热处理的粉末进行物相分析;采用软磁交流测试仪测量磁粉芯的磁损耗;利用精密磁性元件分析仪测量样品的磁导率。混合不同质量分数的硬脂酸锌和聚乙二醇(PEG)作为温压润滑剂,并研究其对Fe Si Al磁粉芯性能的影响。结果表明,1 100 MPa/100℃的温压成形条件下,当硬脂酸锌和PEG质量比为2:3,添加温压润滑剂的质量分数为1.3%时,磁粉芯生坯密度达到最大值5.75 g/cm3,热处理后为5.74 g/cm3。660℃×1 h热处理后,100 k Hz下,相应的有效磁导率?e达到137.9;350 k Hz/50 m T下磁损耗Ps为81.78 W/kg。

氮化处理FeSiAl合金粉及其磁粉芯的性能

将不同球磨时间的FeSiAl合金粉经高温氮化处理后,冷压成型、873K退火1h制得磁粉芯。分别用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪、振动样品磁强计观测粉末的形貌、晶体结构、成分和饱和磁化强度,利用动态磁滞回线测试装置测试磁粉芯的功率损耗。结果表明,延长球磨时间磁粉芯的损耗降低,随着氮化时间延长,磁粉的饱和磁化强度降低,磁粉芯的损耗先降低,后维持不变。球磨60 h氮化90 min粉末的饱和磁化强度达77.53 A·m2/kg,所制备的磁粉芯在100k Hz/300m T测试条件下功率损耗为58.18 W/kg。

包覆锰锌铁氧体的FeSiAl磁粉及其磁粉芯性能

用化学共沉淀法在扁平化的FeSiAl粉末表面包覆不同含量的Mn-Zn铁氧体,经冷压成型制备磁粉芯,在660℃氮气保护下退火1h。用XRD分析粉末的相结构,用振动样品磁强计测试粉末的磁性能,用动态磁滞回线测试装置测试磁粉芯的功率损耗。研究结果表明,随着铁氧体包覆量的增加,铁硅铝磁粉饱和磁化强度下降,磁粉芯损耗降低。在100k Hz/300m T测试条件下,包覆量为6%时制备的FeSiAl磁粉芯的损耗降为46.5W/kg。继续提高铁氧体的包覆量,损耗变化不明显。

温压工艺参数对FeSiAl磁粉芯密度和磁性能的影响

采用粉末冶金温压工艺制备FeSiAl磁粉芯,研究了温压工艺中的温度和压力对FeSiAl磁粉芯的密度、磁导率和磁损耗等性能的影响。结果表明,温压可以明显提高FeSiAl磁粉芯的压制密度和有效磁导率,降低磁损耗;当温压的温度和压力分别为120℃和900 MPa时,FeSiAl磁粉芯的综合性能最佳:密度为6.65 g/cm3,100 kHz时测得有效磁导率达到150.3,100 kHz/50 mT的磁损耗为17.27 W/kg。

FeSiAl磁粉芯制备工艺研究进展

通信技术的高速发展对现有通信材料提出更高要求,传统软磁材料在高频阶段有较高磁损耗以及涡流损耗,不能满足现阶段的技术要求。FeSiAl软磁磁粉芯因其高饱和磁化强度、低损耗等特性而得到广泛研究。以FeSiAl为研究对象,介绍了其粉末制备工艺、绝缘包覆、压制成型以及热处理对磁粉芯性能影响的最新进展,着重对磁粉芯绝缘包覆方法以及退火温度的影响进行归纳总结。未来对复合磁粉芯的研究重点与难点仍然在于绝缘包覆方法以及包覆技术的开发。

FeSiAl/Fe3O4复合磁粉的制备工艺及性能研究

采用化学共沉淀法制备了Fe3O4包覆的FeSiAl复合磁粉。在复合磁粉中添加2%的环氧树脂及1%的硬脂酸镁,并在1800 MPa压力下冷压成环形样品,然后在923 K氮气氛围下退火1 h。探讨了质量比(Fe3O4/FeSiAl=0、0.08、0.12、0.16、0.2)对复合磁粉及其磁粉芯性能的影响。用XRD分析了复合磁粉的相结构,用振动样品磁强计测量粉末的饱和磁化强度;利用精密磁性元件分析仪测量磁粉芯的磁导率和品质因数。结果表明:随着质量比的增加,磁粉芯的饱和磁化强度和磁导将逐渐降低,品质因数先增加后降低(测试频率为1000 kHz)。当质量比为0.12时,品质因数达到最大值63,有效磁导率为83,饱和磁化强度为108.6 emu/g。

高性能软磁FeSiAl磁粉的制备及性能研究

介绍了软磁FeSiAl粉体的制备工艺及其对磁性能的影响。探讨了提高FeSiAl粉末粒度及其压制性能对产品性能的影响。

FeNi含量对FeSiAl/FeNi复合磁粉芯性能的影响

对气雾化法制备的250目FeSiA和400目FeNi磁粉分别进行绝缘包覆,然后按不同质量比混合,经压制成型,制得复合磁粉芯,研究了FeNi细粉的掺入量对复合磁粉芯性能的影响。结果表明,向FeSiAl磁粉中添加FeNi细粉可以提高复合磁粉芯的容积密度和有效磁导率,但损耗也增大。掺入适量的FeNi细粉可有效提高复合磁粉芯的坯体的最大荷重。同时,也可以有效提高复合磁粉芯的直流偏置特性,掺入50 wt%FeNi细颗粒的复合磁粉芯在100 Oe外加直流磁化磁场下显示的直流偏置特性达71.2%。

FeSi磁粉添加量对FeSiAl/FeSi磁粉芯性能的影响

将由气雾化法制得的FeSiAl磁粉(Fe-9.6%Si-5.4%Al,D_(50)=32.46μm)和FeSi磁粉(Fe-6.5%Si,D_(50)=19.76μm)绝缘包覆处理后,再将两者复配制备FeSiAl/FeSi复合磁粉芯,研究FeSi磁粉添加量对复合磁粉芯微观形貌和磁学性能的影响。结果表明:磁粉表面经绝缘工艺处理可形成包覆紧密的绝缘层;向FeSiAl磁粉中添加适量的FeSi磁粉,可提高复合磁粉芯的容积密度和有效磁导率,明显改善复合磁粉芯的直流叠加特性,但功率损耗有不同程度的增加;FeSi磁粉质量分数为20%时,复合磁粉芯的磁学性能最佳,在100 kHz频率下有效磁导率为59.4,在7962 A/m直流磁化磁场下直流叠加特性为64.3%,在50 kHz与100 mT下功率损耗为181.5 mW/cm^(3)。

铁硅铝磁粉芯研究

采用模压成型制备了FeSiAl磁粉芯。研究了粘结剂和绝缘剂及其添加量等对其磁导率、磁损耗、品质因数Q值及压溃强度的影响规律。结果表明,当绝缘剂含量为1.0%,粘结剂含量为3.5%时,在50kHz,0.05T时的性能达到:磁粉芯磁导率达到125,磁粉芯的压溃强度可达到19.24MPa,损耗不高于80mW/cm,品质因数为41。