采用環(huán)氧樹脂/氧化硅復合絕緣工藝制備了細粉含量不同的氣霧化鐵硅鋁粉芯,研究了細粉對粉芯磁性能的影響規(guī)律。分析發(fā)現(xiàn),磁粉表面生成了質(zhì)量良好的絕緣層,有效限制了粉芯內(nèi)部的渦流,使得粉芯的有效磁導率具有較好的頻率穩(wěn)定性。適量添加細粉有助于提升粉芯密度,降低有效退磁場,從而使粉芯的有效磁導率上升,損耗下降,但同時也造成直流偏置性能降低。而細粉的過量添加會造成粉芯密度下降,有效退磁場增大,從而導致有效磁導率與損耗的惡化,不利于粉芯磁性能的提高。通過基于Bertotti模型的損耗分離研究,發(fā)現(xiàn):粉芯在120 kHz內(nèi)的磁滯損耗遠高于渦流損耗;隨細粉含量的增多,磁滯損耗呈現(xiàn)與總損耗相同的先下降再升高的變化趨勢,而渦流損耗則持續(xù)降低。這說明添加細粉有效抑制了粉芯的渦流損耗,在粉芯目前常用的百kHz頻率范圍內(nèi),其損耗主要由基于有效退磁場的磁滯機制所決定。 

【文章來源】：功能材料. 2020,51(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

(a)、(b)粒徑介于-270～+325目的單個氣霧化鐵硅鋁磁粉與(c)、(d)D50=14 μm的氣霧化鐵硅鋁細粉中的單個磁粉顆粒絕緣前后的典型SEM照片

圖2示出了與環(huán)氧樹脂/氧化硅復合絕緣之后的氣霧化鐵硅鋁磁粉顆粒SEM照片相對應的Fe、Si、Al和O 4種元素的EDS面分布圖。可以看出,Si元素和O元素的信號分布與Fe元素和Si元素的信號分布一致,這很好地證明了絕緣工藝在氣霧化鐵硅鋁磁粉顆粒表面形成了基于氧化硅的連續(xù)絕緣層,包覆效果較好。2.2 細粉含量對氣霧化鐵硅鋁粉芯磁性能的影響

圖3示出了不同細粉含量的氣霧化鐵硅鋁粉芯的有效磁導率隨頻率的變化�？梢�,不同細粉含量的氣霧化鐵硅鋁磁粉芯有效磁導率在1～1 500 kHz頻率范圍都具有較好的頻率穩(wěn)定性。這說明隨著頻率的升高,粉芯內(nèi)的渦流得到了有效抑制,證明了絕緣處理在5組粉末的表面均生成了較高質(zhì)量的絕緣包覆層。隨著細粉含量逐漸增多,粉芯的有效磁導率表現(xiàn)出先增加后減小的趨勢,在細粉含量為30%(質(zhì)量分數(shù))時可獲得相對最高的有效磁導率。為了分析粉芯有效磁導率隨粒徑的變化規(guī)律,我們測量了5組粉芯的密度。圖4示出了粉芯密度隨細粉含量的變化關系�？梢�,隨著細粉含量的增加,粉芯密度呈現(xiàn)出與有效磁導率相同的變化趨勢,即先增大再減小,在細粉含量為30%(質(zhì)量分數(shù))時達到最高。粉芯的密度直接反映了粉芯內(nèi)部的氣隙多少,從而直接反映出粉芯內(nèi)部有效退磁場的大小,密度高,則氣隙少,有效退磁場小,粉芯易于磁化,從而造成高的有效磁導率,反之,密度小,大量氣隙造成的高有效退磁場會導致粉芯難以磁化,從而引起有效磁導率的降低[8]。由圖3和圖4可見,適當摻入細粉有助于提升粉芯的密度和有效磁導率。但細粉含量過多,會導致磁粉整體流動性會變差,不利于壓制成型,造成粉芯密度降低,并最終導致粉芯的有效磁導率下降。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鐵氧體含量對Fe/NiZnFe2O4鐵粉芯磁性能的影響[J]. 張曉夢,劉延輝,李忠,劉騰飛,張法明,沈軍,譚曉華,徐暉.  功能材料. 2019(01)
[2]磷化工藝對鐵基軟磁復合材料電磁性能的影響[J]. 李發(fā)長,李一,柳學全,賈成廠,李楠,李金普,霍靜.  功能材料. 2012(15)



本文編號：3476842