發(fā)布時(shí)間：2018-06-12 21:58

  本文選題：Fe-6.5wt%Si + 絕緣包覆��； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：含有分布式氣隙的金屬軟磁粉芯兼具金屬軟磁材料高飽和磁通密度和鐵氧體軟磁材料高電阻率的優(yōu)良特性,符合電力電子器件的未來發(fā)展趨勢。隨著大功率低能耗器件的持續(xù)發(fā)展,具有良好直流偏置特性的鐵硅軟磁粉芯已成為行業(yè)研發(fā)的焦點(diǎn)。本文采用磷酸鈍化工藝制備Fe-6.5wt%Si軟磁粉芯,研究了絕緣劑和粘結(jié)劑的用量以及成型壓力對(duì)磁粉芯磁電性能的影響。研究表明：絕緣劑和粘結(jié)劑用量的適當(dāng)增加可以降低磁粉芯的有效磁導(dǎo)率和渦流損耗,且能優(yōu)化直流偏置性能；而適當(dāng)增大成型壓強(qiáng)使得有效磁導(dǎo)率增加、高頻損耗降低。制備參數(shù)的變化通過改變磁粉顆粒之間的非磁性絕緣層厚度以及絕緣輔料分解的殘留物和氣隙含量,來影響疇壁移動(dòng)被釘扎的程度,進(jìn)而決定粉芯磁電性能的變化。實(shí)驗(yàn)在磁導(dǎo)率60牌號(hào)的鐵硅粉芯中獲得了優(yōu)異性能：50kHz/100mT的損耗和1000e的有效磁導(dǎo)率百分比可同時(shí)實(shí)現(xiàn)不高于600mW/cm3和不低于81%。在鐵硅粉芯研究的基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)還通過摻入低成本Fe-9.6wt%Si-5.4wt%Al絕緣磁粉制備了鐵硅/鐵硅鋁復(fù)合粉芯。研究鐵硅鋁摻入量以及熱處理工藝對(duì)復(fù)合粉芯磁電性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)：鐵硅鋁磁粉的摻入以及適當(dāng)升高熱處理溫度和延長熱處理時(shí)間可以有效降低粉芯的損耗,但在一定程度上都會(huì)造成粉芯直流偏置性能的下降。鐵硅鋁合金接近于0的磁致伸縮系數(shù)和磁各向異性常數(shù)以及應(yīng)力弛豫和輔料分解導(dǎo)致疇壁釘扎點(diǎn)的減少可以合理解釋磁電性能的變化。研究在磁導(dǎo)率60牌號(hào)的復(fù)合粉芯中也獲得了優(yōu)異性能：50kHz/100mT的損耗和1000e的有效磁導(dǎo)率百分比可同時(shí)實(shí)現(xiàn)457mW/cm3和62.68%。
[Abstract]:The metal soft magnetic powder core with distributed air gap has the excellent characteristics of high saturation flux density of metal soft magnetic material and high resistivity of ferrite soft magnetic material, which is in line with the future development trend of power electronic devices. With the continuous development of high power and low energy consumption devices, ferrosilicon soft magnetic powder cores with good DC bias characteristics have become the focus of industry research and development. In this paper, Fe-6.5 wtSi soft magnetic powder cores were prepared by phosphoric acid passivation process. The effects of the amount of insulating agent and binder and the molding pressure on the magnetoelectric properties of magnetic powder cores were studied. The results show that the effective permeability and eddy current loss of the magnetic powder core can be reduced by the proper increase of the amount of insulating agent and binder, and the DC bias performance can be optimized, while the effective permeability increases and the high frequency loss decreases when the molding pressure is properly increased. The change of preparation parameters affects the pinning degree of domain wall movement by changing the thickness of nonmagnetic insulating layer between magnetic particles and the content of residual and air gap decomposed by insulating excipients, and then determines the change of magnetic and electrical properties of powder core. The experimental results show that the loss of 10: 50kHz / 100mT and the effective permeability of 1000e can be achieved at the same time not more than 600mW / cm ~ 3 and no less than 81cm ~ 3 in the iron-silicon powder core with permeability of 60 grades. On the basis of the study of iron-silicon powder core, Fe-Si / Fe-Si-Al composite powder core was prepared by adding low cost Fe-9.6 wtand Si-5.4 wtAl insulating magnetic powder. The effect of iron, silicon and aluminum content and heat treatment on the magnetoelectric properties of the composite powder core was studied. It is found that the doping of Fe, Si and Al magnetic powder and the proper raising of heat treatment temperature and prolonging the heat treatment time can effectively reduce the loss of the powder core, but to a certain extent, the DC bias performance of the powder core will be decreased. The decrease of pinning points of domain walls due to the magnetostriction coefficient and the magnetic anisotropy constant near 0, as well as the stress relaxation and the decomposition of excipients, can reasonably explain the change of magnetoelectric properties. The results show that the loss of 100 Mt and the effective permeability of 1000e can be achieved by 457 MW / cm ~ 3 and 62.68% respectively in the composite powder core with permeability of 60 grades and excellent performance: 50 kHz / 100 Mt / 100 Mt / 100mT / 100mT / 100mT / 100mT / 100mT / 100mT / 100mT / 100mT respectively.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM27

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本文編號(hào)：2011223