本文關(guān)鍵詞：微合金化Fe-6.5wt.%Si合金粉末及其磁性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：Fe-6.5wt.%Si合金是一種性能優(yōu)異的軟磁材料,具有良好的直流偏磁特性,較低的磁損耗和較低的成本的特點(diǎn),在開關(guān)電源、電動(dòng)汽車以及光伏產(chǎn)業(yè)應(yīng)用廣泛。但是,由于合金中Si含量較高,導(dǎo)致合金質(zhì)脆,常規(guī)的冷軋、熱軋方法難以成型,因此一般將合金制成合金粉末,再利用粉末冶金方法制成磁粉芯。氣霧化方法制取的合金粉末具有球形度高、表面光滑、氧含量低等特點(diǎn),利于包覆處理,因此本文采用氣霧化方法制取合金粉末。Ni是一種磁性元素,Ni元素的添加能夠提高合金的磁導(dǎo)率,降低矯頑力和磁損耗,但Ni添加量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致金屬熔體粘度增大,霧化過(guò)程受阻。本文在總結(jié)大量關(guān)于Fe-6.5wt.%Si性能優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上,確定了氣霧化工藝以及微合金化的方法,制取了Fe-6.5wt.%Si-xwt.%Ni(x=0,0.2,0.5,0.8,1.0)等5種合金粉末,并研究了Ni元素對(duì)粉末物理性能以及磁性能的影響。研究表明,適量Ni元素的添加,能夠改善合金粉末的性能。對(duì)粉末的物理性能進(jìn)行檢測(cè)分析可知,氣霧化粉末顆粒呈單峰分布,且近似正態(tài)分布,氧含量較低,一般低于250ppm。添加Ni元素后,金屬熔體粘度增加,表面張力增大,霧化時(shí)間延長(zhǎng),同時(shí)使得粉末顆粒尺寸增大,粉末顆粒中位徑從21.04μm增大到38.62μm;粉末顆粒表面光潔度逐漸下降,不規(guī)則粉末顆粒和衛(wèi)星球增多。隨著頻率的增加,磁導(dǎo)率基本保持不變,矯頑力成近似線性升高,磁損耗成近似拋物線升高,品質(zhì)因數(shù)成近似二次函數(shù)降低。隨著Ni元素的添加量,磁導(dǎo)率、矯頑力、磁損耗和品質(zhì)因數(shù)等幾個(gè)磁性能參數(shù)均先變差后變好,并在Ni添加量為1.0wt.%時(shí)獲得最優(yōu)性能,在100kHz,50mT下,矯頑力為307.9A/m,磁損耗為4595mW/cm3。以Fe-6.5wt.%Si-1.0wt.%Ni磁粉芯為例研究退火溫度影響磁粉芯磁性能,773K時(shí),內(nèi)應(yīng)力不能完全去除,會(huì)阻礙磁疇的轉(zhuǎn)動(dòng);973K時(shí),絕緣包覆層發(fā)生部分燒蝕,磁粉芯內(nèi)部生產(chǎn)氧化物,降低磁性能;在退火溫度為873K時(shí),磁粉芯磁性能達(dá)到最佳值。粉末粒度能夠影響磁粉芯磁性能,粉末粒度越細(xì),磁導(dǎo)率越低,矯頑力越高,但磁損耗較低,品質(zhì)因數(shù)較高。因此,工業(yè)生產(chǎn)中,應(yīng)合理進(jìn)行粒度配比,以便獲得滿足要求的性能。
【關(guān)鍵詞】：磁粉芯 氣霧化 磁導(dǎo)率 矯頑力 磁損耗
【學(xué)位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM271.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-25
• 1.1 引言10
• 1.2 磁性材料的基本特性10-12
• 1.2.1 磁性材料的磁化過(guò)程10-11
• 1.2.2 常用的磁性能參數(shù)11-12
• 1.3 軟磁材料概況12-16
• 1.3.1 金屬軟磁材料13-15
• 1.3.1.1 金屬軟磁合金13-14
• 1.3.1.2 金屬磁粉芯14-15
• 1.3.2 鐵氧體軟磁材料15-16
• 1.4 常見的制粉工藝16-19
• 1.4.1 氣霧化制粉工藝16-19
• 1.4.2 水霧化制粉工藝19
• 1.4.3 球磨制粉工藝19
• 1.5 課題研究背景19-20
• 1.6 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-23
• 1.7 選題依據(jù)23
• 1.8 研究?jī)?nèi)容及研究方法23-25
• 1.8.1 研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.8.2 研究方法24-25
• 2 實(shí)驗(yàn)方法25-32
• 2.1 引言25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備25
• 2.3 合金粉末的制備25-26
• 2.3.1 合金的配比25-26
• 2.3.2 制粉工藝26
• 2.4 測(cè)試方法介紹26-32
• 2.4.1 粉末粒度分析檢測(cè)26-27
• 2.4.2 松裝密度和氧含量檢測(cè)27
• 2.4.3 粉末形貌觀察27
• 2.4.4 粉末的物相分析27
• 2.4.5 磁粉芯磁性能檢測(cè)27-32
• 3 合金粉末的性能分析32-41
• 3.1 燒損率計(jì)算32
• 3.2 粉末粒度分布32-35
• 3.3 氧含量和松裝密度35-36
• 3.4 粉末形貌觀察36-38
• 3.5 粉末物相分析38-40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 4 合金磁粉芯的磁性能分析41-53
• 4.1 磁粉芯的壓制成型41-42
• 4.2 Ni元素及其含量對(duì)合金磁粉芯磁性能的影響42-46
• 4.3 退火熱處理對(duì)合金磁粉芯磁性能的影響46-49
• 4.4 粒度對(duì)合金磁粉芯磁性能的影響49-51
• 4.5 本章小結(jié)51-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果60-61
• 致謝61

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