NbTi多芯超导复合线的参数对交流损耗的影响

研究了NbTi多芯超导复合线的参数(芯径、扭矩、铜比)和基体材料对交流损耗的影响。指出,损耗随芯径和扭矩的减小而减小,但过分的减小会影响载流能力。由于铜比和基体材料不同而改变了线材的横向电阻率,使临界磁场变化速率((?)_(cr))有相应的变化,影响涡流损耗。计算的(?)_(cr) 值与实验规律较吻合。实验证明,混合基体(Cu CuNi)的NbTi多芯复合线与铜基体的相比,能抑制涡流,因而适合在较高频率或较高磁场变化速率((?))下工作。     

低损耗FeSiBPC非晶磁粉芯的制备及磁性能研究

采用高压水雾化方法制备了成分为(Fe0.76Si0.09B0.10P0.05)98C2的非晶粉末,由该成分非晶粉末制备出的磁粉芯具有较高的抗直流偏置性能及优异的损耗特性.研究了制备工艺对样品磁性能的影响.研究结果表明,非晶磁粉芯压制后的去应力退火处理能够有效的提高磁导率和降低损耗,过高的热处理温度会使非晶粉末晶化,导致涡流损耗急剧升高,恶化磁性能,最佳的退火温度为693K,绝缘包覆是制备高性能磁粉芯的必备工艺,通过最优化工艺制备的磁粉芯,其损耗为Pcv =320 kW/m3(f=100 kHz,Bm=0.1 T),抗直流偏置性能为:在H=100 Oe(1 Oe=7.9578×10A/m)外加磁场下,磁导率μa=60的磁粉芯样品对应电感下降为原感值的60％.通过与同规格其他类型磁粉芯的对比,发现FeSiBPC非晶磁粉芯具有极低的损耗及优异的高频磁性能.     

低损耗Cu5Ni基NbTi超导线材制备技术研究

重离子装置中的加速器磁体均服役在±2. 25 T/s的快速脉冲磁场条件下,因此要求该种磁体所用的超导线材具有较高的临界电流密度(J_c)和较低的交流损耗。针对项目需求,设计及制备了2种新型结构的Nb Ti/Cu5Ni超导线材,芯数分别为12 960芯和10 800芯,铜比2. 0,芯丝直径小于5μm。系统研究了2种新型结构超导线的芯丝截面形貌、芯丝表面形貌、磁滞损耗(Q_h)及不同时效热处理下的临界电流密度和n值。通过优化工艺后获得了Jc(5 T,4. 2 K)为2 902 A/mm~2,Q_h(4. 2 K,±3 T)为34. 2 m J/cm~3的NbTi/Cu5Ni超导长线,为重离子装置的研制提供材料基础。     

退火工艺对Fe-Si-Ni-Al-Ti磁粉芯性能的影响

采用气雾化技术并结合模压成形方法制备Fe-3Si-2Ni-0.5Al-2Ti磁粉芯,通过热分析仪、X射线衍射仪、电子探针以及软磁交流测量装置表征和分析了绝缘包覆剂的热稳定性、磁粉芯的相组成、碳氧含量及磁性能,并探讨退火温度、升温速率、保温时间对磁粉芯性能的影响。结果表明:随退火温度由180℃升高至280℃,磁粉芯的矫顽力下降,磁导率增大,损耗降低;但进一步升高至380℃时,磁粉芯性能下降。升温速率过快(3℃/min)或过慢(1℃/min),均不利于磁粉芯性能的提高,较佳升温速率为2℃/min。当保温时间由60 min延长至90 min时,磁粉芯的矫顽力下降、有效磁导率增大、损耗降低;但进一步延长保温时间(150 min)对磁粉芯性能的改善并不明显。     

润滑剂对温压FeSiAl磁粉芯性能的影响

采用温压成形工艺将水雾化Fe Si Al粉末制备成磁粉芯;用X射线衍射对原始粉末和经过绝缘包覆及热处理的粉末进行物相分析;采用软磁交流测试仪测量磁粉芯的磁损耗;利用精密磁性元件分析仪测量样品的磁导率。混合不同质量分数的硬脂酸锌和聚乙二醇(PEG)作为温压润滑剂,并研究其对Fe Si Al磁粉芯性能的影响。结果表明,1 100 MPa/100℃的温压成形条件下,当硬脂酸锌和PEG质量比为2:3,添加温压润滑剂的质量分数为1.3%时,磁粉芯生坯密度达到最大值5.75 g/cm3,热处理后为5.74 g/cm3。660℃×1 h热处理后,100 k Hz下,相应的有效磁导率?e达到137.9;350 k Hz/50 m T下磁损耗Ps为81.78 W/kg。     

铁基软磁复合材料成形和热处理工艺研究

采用磷化处理后的还原铁粉,通过压制、热处理获得铁基软磁复合材料(ISMCs),探讨了成形压力和热处理工艺对材料磁导率、磁损耗和频率特性影响。研究结果显示,900 MPa压力获得密度为7.2 g/cm3磁粉芯,振幅磁导率aμ≥100(30～250 kHz),且μa频率稳定性好(变化量≤0.02～0.03/kHz)。经400℃热处理后,aμ超过120(30～250 kHz),提高了20%。热处理温度超过450℃,磁粉芯的磁损耗显著增加、μa急剧下降。损耗分离研究显示,磁损耗增加主要体现在涡流损耗急剧上升。再经TG-DTA分析,磷化铁粉在462℃时出现一个明显的吸热峰,主要是磷酸氢盐发生分解反应,导致绝缘层破坏,进而影响材料的磁性能。     

包覆剂和制备工艺对铁基磁粉芯性能的影响

树脂作为包覆剂包覆的铁粉,通过温压、热处理获得磁粉芯软磁复合材料(SMCs)。本文研究了树脂包覆剂含量、二次温压和热处理对在不同的频率下材料的磁导率和磁损耗的影响。结果表明随着测试频率的增加,SMCs的磁损耗是逐渐增加的,磁导率则是先增大后减小;而随着包覆剂含量的增加,磁损耗和磁导率都逐渐降低;包覆剂含量约为1%是完全包覆的临界值。掺入SiO2纳米粉可以明显降低磁损耗。二次温压可以使磁导率具有较好的频率特性,经500℃、1h热处理可以降低磁粉芯的磁损耗。二次加大压力温压可以极大地提高材料的磁导率,最高可达到688.19(f=50Hz,Hm=1200A/m,N1=10,N2=3,ρ=7.56g/cm3)。     

铜包铝线与无线输电

阐述铜包铝线(CCA线)绕制的线圈基础部件及其在电动汽车高频无线输电中可能的新应用是有效的.介绍目前国内外关于CCA线研究的新进展.展示频率与交流损耗的关系:在500kHz下,在线中电流密度和损耗的关系及损耗密度的分布,频率与涡流损耗的关系.为了保证CCA线的使用质量,目前适用的温度为≤200℃,建议影响CCA线质量的关键因素为减薄铜铝扩散层的制造方法.     

感应加热技术在连铸中间包上的应用

感应加热是利用电磁感应原理加热金属导体材料的一种有效方法,宁波钢铁有限公司(下简称宁钢)中间包感应加热是在中间包内安装感应线圈,线圈的中心安装有闭环的铁芯,环绕铁芯的线圈为一次回路,流经通道的钢流构成的回路为二次回路。当对线圈施加交流电压时线圈立刻产生交变磁通,磁通切割钢水构成的闭合回路,在钢水中产生感应电流,感应电流产生加热钢水的焦耳热。     

酚醛粘结TbDyFe稀土磁致伸缩材料研究

采用取向织构合金粉开展了粘结稀土超磁致伸缩粘结工艺与性能研究。实验结果表明,对材料磁致伸缩影响显著的因素为粉末粒径和成形压力,在400 MPa压力下成形,粒径为250～420μm的粉末压制的样品拥有最大的磁致伸缩,无预应力时饱和磁致伸缩系数λs最大值为870×10~(-6)。16～20 KHz的磁场中,对材料损耗影响最大的因素为压制压力,压制压力高于400 MPa后材料的损耗降低至较低水平。     

克拉斯256B型自卸汽车发电机电压调节器的使用和修复

近两年冶金施工企业、矿山从苏联进口的克拉斯256Б型自卸汽车的数量颇大,充电系统采用47A28V交流硅整流发电机,及与其相配的PPll3702型晶体管电压调节器。其特点是灵敏度高,耗电量少。它采用印刷电路底板,整理后的工作原理如附图。调节器是通过控制发电机励磁线圈的励磁电流来稳定电压的,即采用断续接通和断开励磁线圈电路的方法,使发电机在高、中转速下都能稳定在27.6—29V电压下向蓄电池充电。     

碳纳米管对低Ni含量Ti(C,N)基金属陶瓷组织与性能的影响

为了探讨碳纳米管对Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响,添加不同质量分数的碳纳米管作为增强相,采用粉末冶金法制备Ti(C,N)基金属陶瓷材料.通过对材料的显微组织分析,抗弯、硬度等力学性能的测试,研究了碳纳米管含量对Ti(C,N)基金属陶瓷的组织和性能的影响.结果表明:添加碳纳米管后,低Ni含量的金属陶瓷材料的组织结构为典型的芯-壳结构,由黑色芯部、具有明显包覆层的组织,白色芯部、包覆层不明显的组织,粘结相组成;相同烧结温度下,添加≤1％(质量分数)的CNTs时,随碳纳米管含量增多,材料抗弯强度下降;添加Ni包覆的碳纳米管的金属陶瓷材料的性能比添加未做过表面处理的碳纳米管的材料性能好.     

热处理对Fe-6.5%Si磁粉芯性能的影响

对Fe-6.5%Si粉末(质量分数)进行不同温度的热处理实验,经压制后得到Fe-6.5%Si磁粉芯,并对磁粉芯进行不同温度的热处理,探究热处理工艺对Fe-6.5%Si磁粉芯磁导率和损耗等磁性能的影响。结果发现：粉末热处理可以大幅度消除气雾化制粉过程中合金粉末受高压气体冲击造成的缺陷,并减少粉末中的C、O含量;随着热处理温度的升高,粉末的矫顽力先增后减,饱和磁化强度逐渐降低。通过对压制成型磁粉芯进行热处理也能够改善磁粉芯的磁性能,不同温度热处理后损耗均维持在600～700 mW·cm^-3之间,最低值为625 mW·cm^-3。综合分析,用经900℃热处理粉末制成的磁粉芯在800℃进行后续热处理,磁粉芯磁导率、损耗等性能综合较优。     

高临界电流密度、低损耗Cu5Ni基NbTi线材制备技术研究

重离子装置中的加速器磁体均服役在±2.25T/s的高速脉冲条件下,因此要求该种磁体所用的超导线材具有较高的临界电流和较低的损耗。针对项目需求,本文设计及制备了两种新型结构的NbTi/Cu5Ni超导线材,芯数分别为12960芯和10800芯、铜比2.0、芯丝直径均小于5 μm。系统研究了两种新型结构超导线的芯丝截面形貌、芯丝表面形貌、磁滞损耗及不同时效热处理下的临界电流密度和n值。通过优化工艺后获得了Jc(5 T、4.2 K)为2902 A/mm_²,Qh(4.2 K,± 3T)为34.2 mJ/cm_³ 的千米级NbTi/Cu5Ni超导长线,并可实现批量化生产,为重离子装置的研制提供材料基础。     

快淬速度对低钕纳米复合NdFeB材料吸波特性影响

研究在不同淬速下获得的低Nd复合Nd Fe B材料吸波特性。X射线衍射(XRD)显示不同淬速下获得的样品晶体结构都呈α-Fe体心立方结构,扫描电子显微镜(SEM)显示样品都具有扁平状的微观结构,但均匀性及钝化程度不同。随着淬速的增加,合金的矫顽力和剩磁呈先升后降的趋势,矢量网络分析仪测量的样品电磁特性基本符合频散特性,淬速为40 m/s样品的磁损耗(μ″)先升后降,表明此样品μ″和晶粒间磁共振有关。基于传输线理论对样品反射损耗(RL)的数值模拟结果表明,涂层厚度为1.5 mm,淬速30 m/s样品在8.2 GHz获得的最小反射损耗RLmin为-7.69 d B,淬速40 m/s的样品在3.1 GHz时RLmin为-5.87 d B,当淬速增加到50 m/s时,样品在8.9 GHz处获得RLmin为-8.8 d B,不同的快淬速度对晶体结构的改变显著影响其吸波特性。     

硅对铁基磁粉芯性能的影响研究

分别从磁滞回线、损耗、磁导率及直流偏置特性来分析硅对铁基磁粉芯性能的影响。结果表明:随着硅含量的增加,磁粉芯的饱和磁感应强度降低,纯铁粉芯的饱和磁感应强度最大;磁粉芯损耗随着硅含量的增加而逐渐减小,纯铁粉芯的损耗最大,FeSi6.5的损耗最小;纯铁粉芯的磁导率要高于铁硅磁粉芯,但随着硅含量的增加,磁导率又缓慢上升;随着硅含量的增加,磁粉芯的直流偏置特性DC-bias稳定性降低。     

磷酸浓度对Fe-6.5%Si磁粉芯组织及磁特性的影响

通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、综合物性测量系统(PPMS)及软磁交流测量装置对Fe-6.5%Si磷化粉末及其磁粉芯的结构和磁特性进行分析。结果表明:在不同的磷酸浓度条件下,粉末表面均可获得覆盖均匀的Fe PO4薄层;磷化粉末在550℃左右发生Fe PO4晶化反应,在1 000℃左右发生SiO_2合成反应。随磷酸浓度增加,包覆层厚度从3~5μm增加到10μm左右,粉末的饱和磁化强度逐渐降低;磁粉芯600℃退火后的物相结构为α-Fe(Si),Fe PO4,Fe_2O_3混合相,其微观应变在磷酸浓度为0.15 g/m L时达到最低值;随磷酸浓度增加,磁粉芯有效磁导率下降,而总损耗、磁滞损耗和涡流损耗均呈先降低后升高的趋势,在0.15 g/m L磷酸浓度时达到最低。     

通过细化磁畴改善薄Hi—B硅钢片的磁性

据《IEEE Transction In Magnetics》(V01.MA—20,1557,1984)报道:近年来,由于节能的需要,对减少铁损(?)法需求日益强烈,一个较有效的方法就是减薄材料的厚度,激光刻痕法则是主要用于0.3毫米的 Hi—B 产品,当用于更薄的材料时,可获得更显著的效果。1)实验过程(1)通过化学减薄研究了铁芯材料的厚度对磁畴细化效果的影响。(2)澄清了磁畴细化效果与 B_(10)(即在1000安/米下的磁感)关系。(3)对各化学减薄的样品,分离出了铁损的磁滞损耗及涡流损耗。     

基于锰锌铁氧体材料的隔离开关电磁骚扰故障检测分析

锰锌铁氧体是线圈的重要材料,而共模扼流线圈特性是隔离开关故障分析的主要依据。研究针对隔离开关电磁骚扰故障,提出了幂函数表示电感的频率变化特性,建立共模流线圈的等效电路,由于频率特性、阻抗是锰锌铁氧体材料的特殊性质,研究基于此优化电磁干扰(Electro Magnetic Interference)滤波器的滤波性能。另外,此次研究了关于瞬态骚扰过程计算的隔离开关故障分析,计算刀臂的分闸与合闸操作中产生的击穿电压变化和时间点。为了验证算法的相关性能,设计仿真实验进行验证。结果表明,确定基于锰锌铁氧体共模扼流圈的等效模型,包括电感、磁损耗和等效阻抗,1-0.008 7f^-0.122的耦合系数、4 pF时绕组的寄生电容、35 mH时线圈自身电感和0.21Ω的绕组铜损耗等效阻抗。可见基于锰锌铁氧体材料的隔离开关,电磁骚扰故障检测分析更加准确和详细,对于电路故障分析具有参考和研究意义。     

快速冷凝Nd-Fe-B各向异性磁性材料

美国通用电气公司发表了用快速冷凝Nd-Fe-B粉末温成形的MQⅢ各向异性材料。这种材料是在Nd-Fe-B中添加Co、Ga,提高了磁能积和矫顽力。美国通用电气公司首次公开发表了添加Ga的材料。研究报告指出Nd-Fe-B-Co(2.5wt％Co)及Nd-Fe-B-Co-Ga(5wt％Co、0.6wt％Ga)温成形样品矫