發(fā)布時間：2018-08-17 13:50

【摘要】：非晶態(tài)軟磁合金的無序密堆狀原子結構不同于傳統(tǒng)晶態(tài)金屬材料,從而使其具備了高磁導率、高磁飽和強度、低的矯頑力和低損耗等優(yōu)異的軟磁性能。隨著電子行業(yè)向小型化,輕量化,高效率和高頻化發(fā)展,鐵基非晶合金條帶的優(yōu)勢不再明顯,但是由非晶合金制備的非晶粉末則能實現高頻化的需求。目前,球磨后的粉末由于具有不規(guī)則的形狀而導致非晶態(tài)磁粉芯性能比較差并且不穩(wěn)定,改善現有非晶態(tài)磁粉芯性能無論對理論指導還是工業(yè)化應用都有至關重要的意義。磁場熱處理是一種改善材料結構和性能的簡便方法,磁場熱處理對非晶條帶的報道已經很多,但對于磁粉芯影響的相關報道卻很少。為了解決現有非晶態(tài)磁粉芯存在的問題,本文以最常見的Fe78Si9B13非晶合金為基礎研究對象,通過對非晶態(tài)磁粉和磁粉芯進行磁場熱處理,系統(tǒng)的研究了不同熱處理工藝對軟磁性能和磁疇結構的影響,進一步完善了磁場熱處理對非晶磁粉芯的影響,為非晶態(tài)磁粉芯材料的工程應用提供了理論和實驗指導。本論文研究內容包括下面三部分:(1)非晶磁粉在快淬和球磨過程中存在了較大的內應力,對其進行磁場預熱處理、真空預熱處理和不處理,再將三種非晶態(tài)磁粉進行鈍化處理,絕緣包覆,添加粘接劑,并對非晶態(tài)磁粉以相同的冷壓工藝進行壓制成型。研究磁感應強度(B_s)、磁導率(μ)、損耗(P_(cv))和直流偏置性能的變化;通過磁力顯微鏡(MFM)觀察預處理磁粉的磁疇。同時也研究了先鈍化再進行預熱處理對磁粉和磁粉芯性能的影響。(2)研究橫向強磁場熱處理對非晶磁粉芯性能的影響。通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察不同處理階段磁粉的形貌。當磁場強度一定時退火溫度對結構和軟磁性能的影響,以及磁場熱處理對不同粒徑分布的磁粉芯晶體結構和軟磁性能的影響。(3)研究縱向微弱磁場熱處理對非晶磁粉芯性能的影響,對非晶態(tài)磁粉芯進行不同時間,不同磁場強度,不同溫度退火,探討對晶體結構,復數磁導率,品質因數和損耗因子以及頻率弛豫和直流偏置性能的影響。由于片狀磁粉制備的磁粉芯在磁場熱處理過程中存在較大的退磁場,因此也研究了球形磁粉具有較小退磁場的磁粉芯磁場熱處理的效果。當外加磁場較小時,磁粉芯的性能改善的很小;隨著外加磁場的增加,磁粉芯的軟磁性能不斷被改善,最佳磁性能也在向高頻移動。
[Abstract]:The disordered dense stacked atomic structure of amorphous soft magnetic alloys is different from that of conventional crystalline metal materials, which makes them possess excellent soft magnetic properties such as high permeability, high magnetic saturation strength, low coercivity and low loss. With the development of electronic industry towards miniaturization, lightweight, high efficiency and high frequency, the advantages of Fe-based amorphous alloy strip are no longer obvious, but the amorphous powder prepared from amorphous alloy can meet the demand of high-frequency. At present, the properties of amorphous powder cores are poor and unstable due to their irregular shape, so it is very important to improve the performance of existing amorphous powder cores both in theory guidance and industrial application. Magnetic field heat treatment is a simple method to improve the structure and properties of materials. There have been many reports about the effect of magnetic field heat treatment on amorphous bands, but there are few reports on the effect of magnetic powder core. In order to solve the existing problem of amorphous magnetic powder core, the most common Fe78Si9B13 amorphous alloy is used as the research object in this paper, the magnetic field heat treatment of amorphous magnetic powder and magnetic powder core is carried out. The effects of different heat treatment processes on soft magnetic properties and magnetic domain structure are systematically studied. The effect of magnetic field heat treatment on amorphous magnetic powder cores is further improved, which provides theoretical and experimental guidance for the engineering application of amorphous magnetic powder core materials. The main contents of this thesis are as follows: (1) there is a large internal stress in the process of rapid quenching and ball milling of amorphous magnetic powder. The magnetic field preheating, vacuum preheating and non-treatment are carried out, and then the three amorphous magnetic powders are passivated. Insulation coating, addition of adhesive, and the amorphous magnetic powder in the same cold pressing process. The changes of magnetic induction intensity (Bs), permeability (渭), loss (P _ (cv) and DC bias properties were studied, and the magnetic domains of pretreated magnetic powders were observed by magnetic force microscope (MFM). At the same time, the effects of passivation and preheat treatment on the properties of magnetic powder and magnetic powder core were studied. (2) the effect of high transverse magnetic field heat treatment on the properties of amorphous magnetic powder core was studied. The morphology of magnetic powder was observed by scanning electron microscope (SEM) (SEM). The effect of annealing temperature on the structure and soft magnetic properties when the magnetic field intensity is constant. And the effect of magnetic field heat treatment on the crystal structure and soft magnetic properties of magnetic powder core with different particle size distribution. (3) the effect of longitudinal weak magnetic field heat treatment on the performance of amorphous magnetic powder core was studied. The effects of annealing temperature on the crystal structure, complex permeability, quality factor and loss factor, frequency relaxation and DC bias properties were investigated. Due to the large demagnetization in the magnetic field heat treatment process, the magnetic field heat treatment effect of the spherical magnetic powder core with small demagnetization field is also studied. With the increase of magnetic field, the soft magnetic performance of magnetic powder core is improved continuously, and the best magnetic performance is moving to high frequency.
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG132.27

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本文編號：2187840