Fe-6.5wt%Si/纳米Fe_(3)O_(4)复合磁粉芯的组织结构及磁性能研究

采用Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒掺杂法制备Fe-6.5wt%Si/Fe_(3)O_(4)微纳复合磁粉芯,研究了纳米Fe_(3)O_(4)添加量对Fe-6.5wt%Si/Fe_(3)O_(4)复合磁粉芯的相结构、微观形貌等组织结构特征,以及致密度、电阻率、有效磁导率、功率损耗等物理特性的影响规律。研究结果表明:添加适量磁性纳米Fe_(3)O_(4)填充Fe-6.5wt%Si微米颗粒间的孔隙,增加单位体积内磁性物质的量,能够明显削弱由非磁性树脂绝缘包覆所造成的磁稀释效应,且磁性纳米Fe_(3)O_(4)与Fe-6.5wt%Si颗粒相互作用实现相邻磁性颗粒间磁通的连续性,大幅度提高磁导率。特别是,当纳米Fe_(3)O_(4)添加量达3wt%时,复合磁粉芯的综合性能最优,其中密度从6.48 g/cm^(3)提高至6.66 g/cm^(3),有效磁导率从72.8提升至81.7,且具有良好的频率稳定性。

不同改性剂对Fe纳米颗粒/Fe-6.5wt%Si复合磁粉芯组织结构和性能的影响

采用Fe-6.5wt%Si粉末复合Fe纳米颗粒制备了复合磁粉芯,并研究讨论了不同改性剂对复合磁粉芯组织结构和磁性能的影响。研究表明,相较于PVP和硬脂酸,APTs改性效果最好,能够使有机树脂均匀完整包覆于Fe-6.5wt%Si粉末表面,同时,能够抑制Fe纳米颗粒的自团聚,使Fe纳米颗粒分散的更均匀;磁粉芯压制后得到的密度最高(6.23 g/cm^3),并且具有最高的电阻率(0.168Ω/cm);磁粉芯的有效磁导率较高(70.99),在10~100 kHz频率范围内具有良好的稳定性,并且损耗最低(1096 mW/cm^3),综合软磁性能最优。

磷酸浓度对Fe-6.5%Si磁粉芯组织及磁特性的影响

摘要：通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、综合物性测量系统（PPMS）及软磁交流测量装置对Fe-6．5％Si磷化粉末及其磁粉芯的结构和磁特性进行分析。结果表明：在不同的磷酸浓度条件下，粉末表面均可获得覆盖均匀的FePO4薄层；磷化粉末在550℃左右发生FePO4晶化反应，在1000℃左右发生Si02合成反应。随磷酸浓度增加，包覆层厚度从3～5μm增加到10μm左右，粉末的饱和磁化强度逐渐降低；磁粉芯600℃退火后的物相结构为α-Fe（Si），FePO4，Fe2O3混合相，其微观应变在磷酸浓度为0．15g／mL时达到最低值；随磷酸浓度增加，磁粉芯有效磁导率下降，而总损耗、磁滞损耗和涡流损耗均呈先降低后升高的趋势，在0．15g／mL磷酸浓度时达到最低。

Fe-6.5%Si/Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶复合磁粉芯的制备及其软磁性能研究

采用Fe-6.5%Si粉末复合Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶粉末制备了复合磁粉芯,并讨论了Fe-6.5%Si粉末复合量对复合磁粉芯磁性能的影响。结果表明,随着Fe-6.5%Si粉末的添加量从20%增加到80%,复合磁粉芯的密度几乎从5.46g/cm3线性增加到6.01g/cm3。复合磁粉芯的有效磁导率在20～500kHz的频率范围内具有良好的稳定性。随着Fe-6.5%Si粉末添加量从20%增加到80%,复合磁粉芯的有效磁导率几乎从33.7线性增加到38.3。复合磁粉芯的损耗随着Fe-6.5%Si粉末添加量的增加而增加。复合磁粉芯的直流偏置性能随着Fe-6.5%Si粉末添加量的增加而逐渐降低。当直流偏置场为7.96kA/m时,随着Fe-6.5%Si粉末添加量从0增加到80%,复合磁粉芯直流偏置性能从79.6%逐渐下降到62.2%。

铁硅合金粉末的改性硅溶胶表面包覆及其磁粉芯性能

利用改性硅溶胶包覆液对气雾化Fe-6.5%Si软磁合金粉末进行表面绝缘处理并制备磁粉芯,考察了不同包覆液用量对铁硅磁粉芯性能的影响。结果表明,经包覆处理的合金粉末表面存在均匀的氧化物绝缘层;磁粉芯样品在测试频率范围具有良好的恒磁导率和高频特性;随着包覆液用量的增加,磁粉芯样品的磁导率相应减小、直流叠加性能明显提高,损耗则表现出先减小再增大的趋势。当包覆液用量为1.0 wt%时,样品的恒定磁导率为78,50k Hz、50m T条件下的功耗为170 m W/cm3,直流叠加场为10m T时磁导率百分比为55%,表明适当的粉末表面包覆层有利于获得高性能的铁硅磁粉芯。