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。

粉末粒径及其配比对FeSiAl软磁复合材料性能的影响

对气雾化法制备的球形FeSiAl粉末进行粒径优选及配比,通过耐高温复合磷酸盐和硅树脂对其进行有机-无机双绝缘包覆,然后将其制备成软磁复合材料。系统研究了粉末粒径及配比对材料密度、高频功率损耗、磁导率和直流偏置等性能的影响。结果表明,软磁复合材料的密度、磁导率和功率损耗随粉末粒径的减小而降低,直流偏置特性随粒径的减小而改善。当平均粒径为6.28μm时,1 MHz下的有效磁导率为59.21,在Bm=30 mT,f=1 MHz的条件下损耗为335.57 kW/m^(3),在100 Oe磁场下的磁导率百分比为64.42%。通过将平均粒径为18.76μm和12.72μm的两组粉末进行粒度配比,发现随着细磁粉含量的增大,密度与磁导率均先增大后减小,同时在Bm=30 mT,f=1 MHz高频条件下的损耗由624.50 kW/m^(3)减小至575.76 kW/m^(3)。

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.

机械合金化制备FeSiAl合金粉末的研究

采用机械合金化的方法制备了FeSiAl合金粉末样品。以硅钢粉和铝粉为原料,按摩尔分数Fe3Si0.4Al0.6配比,研究其机械合金化过程,并对机械合金化的机制进行探讨。用激光粒度仪、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜分析材料的粒度、形貌和结构。研究表明,Fe3Si0.4Al0.6混合粉末球磨30h后,粉末粒径可达18μm;Fe3Si0.4Al0.6混合粉末经高能球磨20h后,形成具有bcc结构的α固溶体;球磨继续进行,合金化的粉末和晶粒不断细化。

FeSiAl纳米晶片状微粉的结构及磁性能研究

用熔融快淬法制备FeSiAl合金薄带,分别在600℃和650℃进行了1 h退火处理,然后将薄带分别球磨30、50、70、90 h,得到薄片状微粉。用扫描电镜分析了微粉的表面形貌,X射线衍射分析了微粉晶体结构的有序度、晶格常数、晶粒尺寸;用振动样品磁强计测量了微粉球磨后的比饱和磁化强度。结果表明,热处理使DO3超点阵有序度增加,球磨可增大微粉的长径比,铝在球磨中会析出,球磨70 h时晶粒尺寸最小,比饱和磁化强度最大。

FeSiAl粉末形貌对微波衰减涂层性能的影响

为了解粉末形貌对FeSiAl微波衰减涂层性能的影响,本文采用四种粉碎方法制备出了不同形貌的FeSiAl粉末,并对FeSiAl烧结涂层的性能进行了研究。研究表明,当FeSiAl颗粒呈片状或棱角状并伴有脆性解理面形貌时,烧结涂层具有良好的微波衰减性能。分析认为,FeSiAl粉末具备片状或棱角状并伴有脆性解理面形貌特征,可使烧结涂层获得相对较高的磁导率损耗角正切值和较高的衰减常数。

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。

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。

掺Cr对FeSiAl合金粉磁性能的影响

将不同比例的Cr掺入FeSiAl合金中,经真空电弧熔炼、破碎、球磨制得合金粉。添加适量润滑剂和粘结剂,经冷压成型制得磁粉芯,并在933K退火1h。用振动样品磁强计检测合金粉的饱和磁化强度,用动态磁滞回线测试装置测试磁粉芯的功率损耗,用LCR测试有效磁导率。结果表明,当Cr含量低于6%时,随Cr含量升高,合金粉的饱和磁化强度升高;当Cr含量为6%时达到136.73emu/g;在Cr含量为6%时磁粉芯的损耗最小,为25.38 W/kg;随Cr含量的升高,磁导率减小。

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。

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。

球料比对FeSiAl合金吸波性能的影响

采用湿法球磨对FeSiAl粉末进行改性,研究不同球料比对FeSiAl粉末形貌、粒径、电磁参数、吸波性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪、矢量网络分析仪对改性前后的FeSiAl粉末进行测试分析。结果表明,随着球料比的增加,FeSiAl粉末的粒径减小,且扁平化程度增加。模拟反射率结果表明,当球料比为5∶1时,材料在测试频段内的吸收值均在-10dB以下,且在10.4GHz处达到最低吸收峰值-22.9dB。

FeSiAl磁粉芯扁平化和绝缘包覆工艺研究进展

FeSiAl软磁粉芯广泛应用在变压器线圈、谐振电感以及电机磁芯中。随5G高频时代的到来,电子电力领域对软磁材料的需求日益增长,但其较高的磁损耗尤其是涡流损耗严重限制了其在高频领域中的应用。本综述从工程技术的角度出发,以FeSiAl为主要对象,介绍了其扁平化技术和表面绝缘层包覆技术的最新进展,并重点对绝缘包覆层的形成机制、组织结构和外观形貌变化以及高频场下复合磁粉芯的特性进行归纳总结。FeSiAl扁平化过程中表面特性的演变及均匀绝缘包覆技术的开发仍是未来包括FeSiAl在内的复合磁粉芯研发的重点和难点。

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/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。

FeSiAl磁性粉末研究进展

随着电子信息技术的不断发展,电磁屏蔽材料的研究及应用受到重视。FeSiAl磁性粉末材料由于其优秀的电磁干扰和吸波性能,以及低廉的成本和广泛的应用范围成为电磁材料中的研究热点。从FeSiAl粉末的制备、粉末的绝缘包覆改性、粉末的压制成型及材料的后续热处理四部分系统介绍了FeSiAl粉末制备电磁材料的国内外研究进展及应用。对FeSiAl磁粉制备电磁材料进行了总结及展望,对FeSiAl磁粉制备电磁材料的进一步发展研究提供参考。

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%。

氧化时间对FeSiAl合金粉末组织与电磁性能的影响

以FeSiA合金粉末为原料,研究空气中500℃下不同氧化时间对FeSiAl合金粉末微观组织和电磁性能的影响。结果表明:随着氧化时间的延长,FeSiAl合金粉末颜色由深灰色向土黄色转变,表面微观形貌无明显改变。氧化5 h后,粉末表面出现Fe_(3)O_(4),随着氧化时间进一步增加至10 h,Fe_(3)O_(4)逐渐转变为Fe_(2)O_(3)。FeSiAl合金粉末表面氧化层主要包含Fe^(2)O_(3)、SiO_(2)和Al2O_(3)。粉末介电常数和磁导率的实部随着氧化时间的增加呈上升趋势,介电常数的虚部和磁导率虚部无明显变化。