FeSiB非晶磁粉芯制备工艺研究

以机械破碎的Fe78Si9B13非晶粉末为原料制备非晶磁粉芯，研究绝缘包覆工艺中的钝化剂、绝缘剂、黏结剂对磁粉芯性能的影响。结果表明：在测试频率范围内，磁粉芯有效磁导率μe具有良好的稳定性，且随绝缘包覆剂量的增大而减小，品质因数Q则随添加量的增大而增大；钝化剂的质量分数在4％~8％较为适宜，此时磁粉芯的磁导率达到45 H/m；当绝缘剂加入量占磁粉质量的4％、测试频率为800 kHz，其品质因数Q达到最大值，为123；最适黏结剂添加量占磁粉质量的3.5％。

纳米SiO_(2)包覆对温压FeSiB非晶磁粉芯软磁性能的影响

为了改善有机粘结剂在粉末颗粒表面形成的绝缘包覆膜在热处理过程中易破损的现象,引入纳米SiO_(2)作为绝缘剂弥补这一缺陷,研究纳米SiO_(2)的添加量对磁粉芯性能的影响。结果表明:在120℃、800 MPa的温压成形条件下,随着纳米SiO_(2)的添加量增加,磁粉芯的磁导率逐渐下降;且在测试频率为50~2000 kHz范围内,磁粉芯的有效磁导率μe均具有良好的频率稳定性;在测试频率为50~400 kHz范围内,磁粉芯的磁损耗Ps和矫顽力Hc随着频率的增高而增高,且添加量越多,磁损耗和矫顽力均越低。当纳米SiO_(2)的添加量为2.0 wt%时,磁粉芯有相对较好的软磁性能。

温压温度对FeSiBC非晶磁粉芯压缩以及磁学性能的影响

高电阻率的无机氧化物纳米粒子被广泛用作软磁粉芯的绝缘包覆材料,以降低粉芯高频下的涡流损耗,提升器件的工作稳定性和能量利用效率。针对非磁性氧化物纳米粒子的存在会导致粉芯致密性和磁导率下降的问题,本文将温压工艺引入FeSiBC非晶磁粉芯的制备中,重点研究温压温度对FeSiBC非晶磁粉芯的成形性、磁学性能以及力学性能的影响。结果表明:温压温度为120℃时,软化的树脂能够有效填充进磁粉间的间隙,增强黏结效果,使粉芯具有最佳的压缩性和综合磁学性能。此时,原始和包覆粉芯的抗压强度分别为220.0和269.1 MPa,相较于室温压制粉芯分别提升了107.5%和47.8%;有效磁导率在100 kHz~10 MHz范围内分别稳定至20.8和18.7 H/m,相较于室温压制粉芯分别提升了20.9%和16.9%;1 MHz、0.05 T下的交流损耗分别为2693.5和2228.0 kW/m^(3),相较于室温压制粉芯分别下降了13.9%和21.3%。本工作通过优化温压工艺参数,提升磁粉芯的应用频率和能量利用效率,为制备性能优良的FeSiBC磁粉芯提供指导。

低损耗FeSiBPC非晶磁粉芯的制备及磁性能研究

采用高压水雾化方法制备了成分为(Fe0.76Si0.09B0.10P0.05)98C2的非晶粉末,由该成分非晶粉末制备出的磁粉芯具有较高的抗直流偏置性能及优异的损耗特性。研究了制备工艺对样品磁性能的影响。研究结果表明,非晶磁粉芯压制后的去应力退火处理能够有效的提高磁导率和降低损耗,过高的热处理温度会使非晶粉末晶化,导致涡流损耗急剧升高,恶化磁性能,最佳的退火温度为693K,绝缘包覆是制备高性能磁粉芯的必备工艺,通过最优化工艺制备的磁粉芯,其损耗为Pcv=320kW/m3(f=100kHz,Bm=0.1T),抗直流偏置性能为:在H=100Οe(1Oe=7.9578×10A/m)外加磁场下,磁导率μa=60的磁粉芯样品对应电感下降为原感值的60%。通过与同规格其他类型磁粉芯的对比,发现FeSiBPC非晶磁粉芯具有极低的损耗及优异的高频磁性能。

羰基铁粉/FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的性能

随着5G时代的到来,数量庞大的基站建设对低损耗、高频特性、大功率软磁复合磁粉芯的需求不断增长,同时,宽禁带半导体技术的迅速发展对电子器件的小型化、高频化、高功率密度提出了更高的要求。然而,几乎没有软磁材料能够满足第三代宽禁带半导体的外源环境要求,这进一步制约了下一代电子器件的发展。为了满足发展需求,本工作通过将具有高饱和磁化强度(M_(s))的羰基铁粉(Carbonyl iron powder,CIP)与水雾化FeSiBCCr微细非晶粉末复合,成功制备了综合软磁性能优异的FeSiBCCr复合非晶磁粉芯。研究结果表明,与没有复合CIP的FeSiBCCr非晶磁粉芯相比,当CIP含量为20%(质量分数,下同)时,FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的M_(s)提高到160 emu/g左右,整体提高约6.7%;在100 Oe外加直流场下,FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的直流偏置性能达到72%,提高了10.8%;在0.05 T@100 kHz条件下,FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的损耗降低至296 mW/cm^(3),整体降低11.6%;FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的有效磁导率和品质因数分别提高到47.0和174,提高了14.6%和9.4%。通过复合不同含量的CIP制备的新型FeSiBCCr复合非晶磁粉芯具有高的饱和磁化强度、低的损耗和良好的直流偏置特性,有望满足高频大电流器件的需要,在高频电磁系统中具有良好的应用前景。

水雾化Fe_(69)Ni_5Al_4Sn_2P_(10)C_2B_4Si_4非晶合金粉末及其磁粉芯的性能

Fe69Ni5Al4Sn2P10C2B4Si4合金具有强的非晶形成能力，可以通过水雾化方法获得粒度小于75μm的非晶态合金粉末。用粒度45～75μm的水雾化粉末制备的磁粉芯具有优异的磁性能，磁导率大于60，良好的频率特性、高的品质因数和低的损耗。该磁粉芯与磁导率相等的韩国MPP磁粉芯产品相比，其综合性能更优越。

Fe/FeSiB磁粉芯软磁性能研究

采用模压成型制备FeSiB非晶磁粉芯。并讨论了退火温度和时间、非晶粉体的粒径、不同粒径混合及Fe粉复合量等对磁粉芯磁性能的影响。结果表明,在200～500℃范围内退火,随着退火温度的升高,磁粉芯的μe先增大后减小,375℃时达到最佳,其最佳退火时间为2h。在100kHz～1MHz内,频率稳定性良好,其中心频率在500kHz附近;非晶粉体的粒径越大,磁粉芯的磁性能越好;粉体粒径为60～100目时,其μe达到最大;当粒径为60～100目与100～200目复合时,60～100目的FeSiB非晶粉体含量为60%时最佳。当复合Fe粉后,发现其软磁性能得到了明显改善,Fe粉量为30%时,μe达到32,Q值达到33。

非晶Fe_(78)Si_9B_(13)磁粉芯的制备及性能研究

以气流磨法制备的Fe78Si9B13非晶粉末为原料成功制备了非晶磁粉芯。研究了退火温度和成型压力对磁粉芯性能的影响规律。结果表明,在低于起始晶化温度的条件下,非晶磁粉芯的损耗随退火温度的提高而先降低后增大,磁导率变化规律则相反,并在350℃时到达最佳值;成型压力增大导致磁粉芯的密度提高,对应的损耗降低,导磁率增大,并在2000MPa左右达到最大值。

绝缘包覆工艺对Fe_(78)Si_9B_(13)非晶磁粉芯磁性能影响研究

实验以气流破碎的Fe78Si9B13非晶粉末为原料制备磁粉芯。采用扫描电镜和B-H分析仪研究了绝缘包覆工艺过程中添加钝化剂以及粘结剂和绝缘剂的添加量对磁粉芯磁性能的影响。结果表明添加钝化剂可以有效地提高磁粉芯的频率特性,降低磁损耗,增大品质因数;增加绝缘剂的添加量可以降低磁粉芯的涡流损耗,但过多的绝缘剂又会降低其磁导率;最佳的粘结剂添加量为3.5%。

带材破碎制备Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金粉末及其磁粉芯性能

对带材破碎法制备Fe78Si9B13非晶合金粉末及其磁粉芯的性能进行了研究。球磨气流复合破碎法是带材破碎制粉的有效途径之一。通过与美国Magnetics相同磁导率磁粉芯产品的磁性能对比,证明Fe78Si9B13非晶磁粉芯是综合性能良好的一种新型磁粉芯。

铁铜铌硅硼非晶磁粉芯性能研究

采用聚乙烯醇做粘结剂,制备了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶磁粉芯。并用XRD、SEM等手段对其进行了表征。还对其磁性能进行了研究,结果表明:μ值随着粉体粒度的减小而减小,随着压力增大而增大;磁粉的粒径变小,粉芯的Bm值上升,Hc值增大;随着压力增大,粉芯的Bm值上升,Hc值则呈下降趋势。粉体粒度的变化对Q值影响不大。磁粉芯的中心频率为10MHz,其最大Q值为20。软磁粉芯在10MHz左右高频范围内,具有较好的应用价值。

Fe-Si-B非晶粉末及其磁粉芯研制进展概述

本文概述了带材破碎制备Fe78Si9B13非晶合金粉末及其磁粉芯的制备与性能研究;铁硅硼合金是制备磁粉芯的理想原料;球磨气流复合破碎法是带材破碎制粉的有效途径之一;通过不同磁导率非晶磁粉芯产品的磁性能测试,证明Fe78Si9B13非晶磁粉芯是综合性能良好的一种新型磁粉芯。

Fe_(78)Si_9B_(13)非晶粉末的钝化工艺对其磁粉芯性能的影响

对Fe78Si9B13非晶合金带材破碎粉末制备磁粉芯中的粉末钝化工艺进行了研究。通过添加3类不同的钝化剂对铁基非晶粉末进行表面钝化处理后,可显著改善非晶磁粉芯的成形性及磁性能。改变钝化剂的配方和浓度、控制钝化程度是控制非晶磁粉芯性能(有效磁导率、品质因数Q、损耗、频率特性等)的有效手段之一。

具有优异高频特性非晶磁粉芯的制备及磁性能研究

通过水雾化法制备了Fe74Cr1Si9B10P4C2非晶合金粉末,该成分合金过冷液相区可达35K,具有良好的大块非晶形成能力,粒径在100μm左右的粉末依然为非晶态。同时该成分非晶合金还具有优异的软磁性能,其饱和磁感Bs可达1.3T,矫顽力Hc=4.6A/m。通过对非晶粉末表面进行钝化绝缘处理可极大提高非晶磁粉芯的高频特性,粉芯磁导率在10MHz左右依然保持稳定,同时磁心损耗也极大降低,在Bm=100mT,f=100kHz测试条件下,其损耗Pcv=592.9kW/m3。

非晶/纳米晶磁粉芯的热压制备工艺探究

在不使用粘接剂的条件下,通过Gleeble-3500热模拟试验机将Fe-Si-B-Cu-Nb非晶合金粉末在其过冷液相区直接热压成型,制备成非晶/纳米晶磁粉芯。研究热压压力和热压时间对非晶/纳米磁粉芯密度的影响,并与传统冷压或温压成型条件下获得的非晶/纳米晶磁粉芯的性能进行比较。结果表明,在180 MPa,快速升温到723 K,再缓慢升温到773 K,保温1 h,最后空冷的热压工艺条件下,制备的磁粉芯样品中形成了纳米微晶镶嵌于非晶体的非晶/纳米晶双相结构。与传统冷压或温压条件下制备的磁粉芯相比,制备的磁粉芯具有更高的密度,约为6.8g/cm3;较高的饱和磁感应强度,约为1.34T;较低的矫顽力,约为2A/m。

退火温度对Fe_(74)Al_4Sn_2P_(10)C_2B_4Si_4非晶磁粉芯性能的影响

对Fe74A14Sn2P10C2B4Si。非晶磁粉芯退火温度进行了研究，发现采用60min的退火时间，随着退火温度的变化，磁粉芯电感及品质因数在不同温度阶段表现出各自的特性。从室温至300℃之间，磁粉芯件能随着温度的升高缓慢改善，在此区间磁粉芯磁导串提高约47％；当温度在300～400℃之间，磁粉芯性能随着遐火温度的升高显著改善，在此区间磁粉芯磁导率提高76％；当退火温度在400～44012之间，磁粉芯磁导率及1M比以下品质因数达到最大值；当退火温度接近初始品化温度468℃时，磁粉芯住1MHz以上具有较好的综合性能。

Fe_(78)Si_9B_(13)非晶磁粉芯工艺

研究了粉末制备方法、粉末粒度、绝缘剂添加量等因素对Fe78Si9B13非晶磁粉芯性能的影响.结果表明,气流磨法得到的粉末比机械法得到的粉末棱角少,多数粉末呈圆片状,利于绝缘包覆,因此,其粉芯磁性能比后者高;粉末粒度越大磁粉芯磁导率越高,但是损耗也越大,所以需要粒级调配,最终确定最佳配比为75~100μm占70%,61~75μm占10%,45~61μm占20%.添加绝缘剂可提高粉末的固有电阻,降低涡流损耗.但绝缘剂含量过大时会降低粉芯的磁导率,本实验确定最佳添加量为4%.

非晶态高频磁粉芯研究

本工作以FeNiVBsi非晶粉末制取非晶态磁粉芯;并研究处理气氛、压力与粒度等因素对磁性能的影响。所研制的非晶态磁粉芯具有极好的频率特性,已在光通讯光端机中得到应用。

Fe基非晶磁粉芯的新进展

报导了国外研制高Bs铁基非晶粉的急冷凝固粉末法,即回旋水流喷雾工艺(Spinning wateratomization process,SWAP)在制备工艺上的最新进展。介绍了用106℃/s的急冷速率制备的非晶Fe-Si-B合金粉的Bs、Hc和铁损Pcv等性能,以及工艺条件对可形成非晶Fe-Si-B合金粉中的Fe含量的影响。Fe81(Si0.3B0.7)17C2非晶磁粉的典型性能为Bs=1.6T,Pcv(Bm=100mT,f=100kHz)=450mW/cm3。

润滑剂对温压成型Fe_(78)Si_(9)B_(13)非晶磁粉芯性能的影响

以机械破碎的Fe78Si9B13非晶粉末为原料制备非晶磁粉芯,研究硬脂酸锌和硬脂酸锂这两种润滑剂的添加量对磁粉芯性能的影响。结果表明,在120℃、800MPa温压成型条件下,对应相同的润滑剂添加量,以硬脂酸锌为润滑剂制备的磁粉芯其综合磁性能优于以硬脂酸锂为润滑剂制备的磁粉芯。随着硬脂酸锌添加量的增多,磁粉芯的密度ρ先增大后减小,当添加量为1.5wt%时,达到最大值,热处理前为4.98g/cm3;相应的有效磁导率μe也达到最大,50kHz时μe可达47.8,磁损耗Ps也最低。