本文關(guān)鍵詞：鐵粉芯絕緣包覆工藝的優(yōu)化及軟磁性能研究

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【摘要】：軟磁材料作為國民經(jīng)濟(jì)中重要的基礎(chǔ)材料,被廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、通信、照明中。而磁粉芯是一種采用類似粉末冶金的方法制備而成的軟磁復(fù)合材料,因形狀、成分和性能的可塑性強(qiáng)而得到青睞。鐵粉芯是研究開發(fā)得最早的磁粉芯,具有飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高、初始磁導(dǎo)率高、直流偏置性能好、價格低廉的優(yōu)點。但是隨著電子產(chǎn)品節(jié)能化、高頻化的發(fā)展,高頻損耗大成為了限制鐵粉芯應(yīng)用的致命缺點。絕緣包覆工藝是降低高頻損耗的關(guān)鍵。目前,絕緣粘結(jié)劑的開發(fā)和絕緣工藝的優(yōu)化已成為磁粉芯領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點。本論文采用無機(jī)-有機(jī)復(fù)合包覆的方法制備磷酸鹽-有機(jī)硅樹脂復(fù)合包覆鐵粉芯。對磷化包覆工藝進(jìn)行優(yōu)化,通過提高磷化膜的質(zhì)量來改善磁粉芯的磁性能。本論文以磷酸二氫鈉溶液為磷化劑,制備磷酸鹽-有機(jī)硅樹脂復(fù)合包覆鐵粉芯。磷酸鹽-有機(jī)硅樹脂復(fù)合包覆能夠有效降低鐵粉芯交流磁損耗。與純鐵粉芯相比較,復(fù)合包覆鐵粉芯的交流磁損耗和直流磁損耗分別降低了72.8%和87.5%,但鐵粉芯的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁導(dǎo)率也有所下降。磷化條件主要包括磷化液濃度、成分、p H,磷化溫度和磷化時間。本論文采用正交試驗研究磷化條件對磷化膜形貌、成分以及磷酸鹽-有機(jī)硅樹脂復(fù)合包覆鐵粉芯性能的影響。其中磷化液濃度、磷化溫度和磷化時間是影響磷化包覆的主要因素。但是,由于軟磁性能指標(biāo)較多,正交試驗不能得到完全統(tǒng)一的最佳磷化條件。正交試驗的直觀性分析結(jié)果表明,以磷酸二氫鈉溶液為磷化液,最佳磷化液p H為2、最佳磷化溫度為120℃;由于磷化液中雙氧水穩(wěn)定性較差,對磷化的促進(jìn)作用并不明顯。磷化液濃度對磷化包覆影響顯著,磷化液最佳濃度為6%。對磷化液成分進(jìn)行調(diào)整,添加草酸作為表面調(diào)整劑,添加鉬酸鈉和硝酸鎳作為磷化促進(jìn)劑。少量草酸作為表面調(diào)整劑加入磷酸二氫鈉溶液可以改變磷化鐵粉的表面形貌,降低復(fù)合包覆鐵粉芯的交流損耗;草酸濃度過高,在鐵粉表面形成草酸鹽鈍化膜阻礙磷化反應(yīng)的進(jìn)行。磷化液中草酸的溶液濃度應(yīng)不超過1%。鉬酸鈉的加入可以改變磷化鐵粉的表面形貌,使磷化膜更加光滑、致密。當(dāng)鉬酸鈉溶液濃度為1%時,復(fù)合包覆鐵粉芯的交流磁損耗降低,在100k Hz的頻率下,交流磁損耗降低了8.4%。硝酸鎳作為磷化促進(jìn)劑添加到磷酸二氫鈉溶液中,能夠細(xì)化磷酸鹽晶粒,使鐵粉表面的磷化膜更加致密、均一,Ni+成為磷化膜的組成元素,而且使磷化膜中磷酸鐵的含量升高。當(dāng)硝酸鎳溶液濃度為1.0%時,100k Hz的頻率下,復(fù)合包覆鐵粉芯的磁損耗基本保持不變,磁導(dǎo)率上升4.6%;當(dāng)硝酸鎳溶液濃度為1.5%時,100k Hz的頻率下,復(fù)合包覆磁粉芯的磁損耗降低16.8%。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM271.2

【引證文獻(xiàn)】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王寅生;;軟磁鐵硅鋁粉體的研制[A];第5屆中國金屬學(xué)會青年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

2 楊鈺婷;張深根;田建軍;崔建民;袁勇;;磷酸包覆鐵粉基軟磁復(fù)合材料的制備與性能研究[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第6分冊）[C];2010年

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本文編號：1251028