退火处理对温压Fe78Si9B13非晶软磁粉芯的影响

采用粉末冶金温压成形技术研制了Fe₇₈Si₉B₁₃非晶软磁粉芯,研究了退火处理对该种软磁粉芯的密度、磁导率、磁损耗、品质因数的作用。结果表明,当退火温度为450 ℃及以上时,磁粉芯已被晶化。在25~400 ℃范围内,有效磁导率随温度升高而迅速增大,400 ℃时达到最高值33.9（100 kHz）,随后急剧下降。随着退火的温度升高,磁粉芯的磁损耗逐渐减小,400 ℃退火时磁损耗达到最低值82.52 W/kg（100 kHz),然后会随退火温度升高迅速增大。磁损耗经退火后明显比未退火的小。品质因数随退火温度的变化趋势与磁损耗的刚好相反。磁场退火比未加磁场的退火更有利于提高磁粉芯的磁导率和降低磁损耗。     

环境温度对铁基纳米晶磁芯磁导率的影响

研究了环境温度对热处理后铁基纳米晶磁芯磁导率的影响。结果表明,厚度不同的样品经热处理后均存在一个频率小区域,在这个小区域内工作的磁芯,其磁导率不受环境温度的影响。工作频率低于此频率区域时,磁芯的磁导率随环境温度升高而降低,当环境温度由30℃升到120℃时,磁导率在1 kHz时降幅最大;工作频率高于这一频率区域时,磁芯的磁导率随环境温度的升高而略有升高。     

新型Fe72.7Si17B6.8Nb2.6Cu0.9纳米晶铁芯的磁场热处理工艺与软磁性能

为满足高频变压器对铁芯低损耗的需求,研究了新型Fe_72.7Si₁₇B_6.8Nb_2.6Cu_0.9纳米晶铁芯的热处理工艺,探讨了铁芯动态、静态软磁性能随无磁场退火保温时间与施加不同磁场强度的横磁磁场退火时的变化规律。结果表明,不加磁场时,保温时间为60 min时铁芯的损耗最低,为P_{20 kHz/0.5 T}=11.82 W/kg,而其静态软磁性能在保温30 min处于最优状态,H_{c30 min}=1.86 A/m。施加横向磁场后,其直流磁性能剩磁和矫顽力显著降低,H_{c40 mT}=0.64 A/m,而其损耗在磁场强度为50 mT达到最低,为P_{20 kHz/0.5 T}=10.53 W/kg。高频范围内涡流损耗在铁芯损耗中起主导作用,新型纳米晶铁芯经横向磁场热处理后高频损耗大幅降低,同时磁导率表现优异。     

退火温度对FeCuNbSiB纳米晶合金磁性能的影响

用熔体快淬法制备出3种FeCuNbSiB纳米晶合金带材,绕制成50 mm×32 mm×20 mm的环形磁环,随后在530~620℃下进行等温退火,研究退火温度对合金磁性能的影响。结果表明:随着退火温度的增加,合金内部晶化相的晶粒尺寸和体积分数有所增加。在550~600℃等温退火后合金具有相对较低的矫顽力(Hc为1.0~1.5 A/m,测试条件:Bm=100 mT,f=10 kHz)和损耗值(Pm为1.4~1.8 W/kg,测试条件:Bm=300 mT,f=10 kHz),特别是经过570~590℃退火后合金在1 kHz^50 kHz频率范围内具有最佳的磁导率。同时,在1 kHz^10 MHz频率范围内,不同测试频率下合金阻抗值对应的最佳退火温度也不同。     

热处理对1K107纳米晶磁芯性能的影响

研究了热处理对部分晶化的1K107纳米晶带材磁芯的电感量和磁导率的影响。结果表明,随最终退火温度的上升,电感和磁导率呈现先升高后下降的趋势,在所试验退火温度和测试频率范围内,样品的综合性能以560℃退火温度为最佳。在退火温度为570℃、测试频率为1 k Hz时,得到磁芯有效磁导率最大值103 340。     

SmCo_5非晶磁体的磁场热处理研究

采用非晶晶化法制备SmCo_5纳米晶永磁体,研究热处理过程中有无磁场以及磁场热处理过程中退火温度、保温时间对SmCo_5纳米晶永磁体结构和磁性能的影响。研究发现,通过500℃磁场热处理样品的磁性能明显优于不加磁场热处理样品的磁性能,矫顽力提高了46.24kA/m,剩磁提高了170.18×10~(3 )A/m。当磁场热温度为700℃时,磁体矫顽力达到1334.8kA/m,剩磁达到最大值607.45×10~(3 )A/m。此外,在相同热处理温度下,延长保温时间,也能够提高SmCo_5磁体的结晶度,进而改善磁体的磁性能。     

铁基纳米晶共模磁芯的制备及其性能研究

利用平面流铸造技术制备了不同厚度的Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7纳米晶带材,不同厚度带材经过卷绕制备出40mm×25mm×15mm的纳米晶共模磁芯。研究了热处理温度、磁场等不同热处理条件和带材厚度对铁基纳米晶磁芯电感量的影响。结果表明,磁芯性能依赖于带材厚度和热处理制度。带材越薄,其高频优势越明显。对于不需要进行磁场处理的磁芯,其普通热处理的最佳温度为565℃;对于需要加磁场进行二次热处理的磁芯,其普通热处理最佳温度为575℃。选择合适的带材厚度和热处理制度对于提高纳米晶磁芯的性能尤为重要。     

热处理和粉末形态对Fe-SiO_2软磁复合材料磁性能的影响

以采用反相微乳液法制备出的二氧化硅为绝缘包覆剂,通过压制和热处理获得铁基软磁复合材料,重点探讨了热处理温度和球磨时间对材料磁性能的影响。结果表明,随着热处理温度的提高,软磁复合材料的最大磁导率、饱和磁感应强度上升,矫顽力下降。经500℃热处理后,在1~50 k Hz频率范围内样品磁导率实部值(μ')均超过110,比未退火热处理样品提高了37.5%。当热处理温度超过700℃,样品的μ'急剧下降、磁损耗显著上升,绝缘层发生破坏。磁损耗分离研究显示,与不规则粉末相比,扁平化粉末不易压制成型但有利于形成完整的Si O2绝缘层,提高材料的电阻率,降低涡流损耗。     

热处理对水雾化Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉芯性能的影响

采用水雾化Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉制备出了高频特性较好的磁粉芯。研究了去应力退火和磁场退火对磁粉芯磁性能的影响。结果表明:非晶磁粉芯压制后的去应力退火处理能有效提高磁导率和品质因数。过高热处理温度使非晶粉末晶化,析出导电性较差的非铁磁相,恶化磁性能。最佳退火温度为400℃,最佳的磁性能为:在3500 kHz的频率下,μ=40.5,Q=225。磁场退火对Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉芯磁导率影响较小。纵向磁场退火能增大非晶磁粉芯的损耗,横向磁场退火能降低非晶磁粉芯的损耗,磁粉芯总损耗变化主要来源于磁滞损耗。     

超微晶合金在逆变焊机上的应用

铁基超微晶合金具有优良的综合磁性能,已迅速成为逆变焊机主变压器铁芯的最佳选择。同铁氧体相比,FeNbCuSiB超微晶合金具有更低的高频损耗,优异的温度稳定性。在-40~+140℃范围内超微晶铁芯的损耗随温度变化很小,磁导率随温度升高逐渐减小,110℃时磁导率变化率仍小于15%。选用铁基超微晶薄带绕制铁芯,浸漆固化后可以大大提高铁芯强度,铁芯设计规格可以更灵活,同时减小铁芯整体体积,提高变压器工作安全性。FeMoCuSiB超微晶合金以其优良的综合磁性能,在逆变焊机上的应用展现了强大的竞争力。     

脉冲磁场对ZA27合金凝固组织和力学性能的影响

研究了不同脉冲参数和冷却条件对ZA27合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,通过控制脉冲磁场参数和冷却条件,能明显改善ZA27合金的凝固组织,合金的力学性能也得到提高。在0~300V范围内,随脉冲电压升高,合金初生相由粗大的枝晶逐渐转变为细小的球状或蔷薇状晶,抗压强度也逐渐提高,其最高抗压强度较未处理时提高39.6%;在1~10Hz范围内,合金初生相随脉冲频率的提高而逐渐细化,其抗压强度逐渐提高;当浇注温度在490~580℃范围内或模具预热温度在10~400℃范围内提高时,合金的初生相均先细化后粗化,转折点分别为520℃和200℃,合金的抗压强度总体上逐渐提高。     

Fe89Zr7B4退火薄带的纳米晶结构、巨磁阻抗和磁导率变化

Fe89Zr7B4薄带在550℃～720℃的温度范围内分别退火20min，析出晶粒为13nm～17nm的α-Fe。720℃退火时有微量的第二相析出。Fe89Zr7B4纳米晶薄带的巨磁阻抗效应与退火温度紧密相关，存在一个最佳退火温度，约为650℃。进一步的实验结果显示：Fe89Zr7B4纳米晶薄带在直流磁场引导下横向磁导率的变化率在650℃存在最大值。经典电磁理论与磁谱结合的模型能较好地描述Fe89Zr7B4纳米晶薄带磁阻抗与频率的依赖关系。实验数据和理论计算结果均表明，巨磁阻抗效应与磁场引导的横向磁导率的变化紧密相关。     

Finemet型纳米晶合金热处理工艺研究进展

热处理工艺是改善纳米晶合金软磁性能极为有效的方式，本文对纳米晶带材的热处理工艺研究状况进行了系统总结，并对不同热处理方式的优缺点进行了比较。常规退火和焦耳退火作为加热方式决定了合金退火后的晶粒尺寸和晶化相比例，是获得最佳性能的前提；磁场退火和应力退火作为外场施加方式，可以改变合金在退火后的磁滞回线形状，获得更高的感生各向异性，降低材料在一定磁场强度下的恒定磁导率。常规加热和磁场退火的发展应用已比较成熟，而焦耳加热方式和应力退火分别受工艺装备和生产效率的影响，在应用方面存在滞后。然而，焦耳退火的高效率和应力场退火后的高感生各向异性值也表现出极大的优势，具备未来产业化应用的潜力。     

热等静压对铁基非晶纳米晶合金软磁性能的影响

在铁基非晶纳米晶合金,普通氮气热处理最佳退火温度的基础上,将热等静压工艺引入到非晶带材磁芯的退火工艺中,探究热等静压工艺对Fe基非晶纳米晶合金软磁性能的影响。用X射线衍射仪、精密磁性元件测试仪和软磁交流设备测量了铁基非晶带材的晶体结构、磁芯的电感L和磁损耗P_s等。结果表明,在频率100 kHz和工作磁感应强度B_m=0.1 T时,普通氮气保护退火样品的矫顽力和磁损耗为2.04 A/m、10.10 W/kg,而热等静压样品则为1.33 A/m、6.58 W/kg,分别降低了53.4%、34.9%;普通氮气保护退火样品的有效磁导率和品质因数为11 579、0.46,而热等静压则为15 980、0.70,分别增加了38.0%、52.2%。     

脉冲磁场下制备Al-20Si功能梯度材料的研究

进行了脉冲磁场下制备Al-20Si功能梯度材料的研究,分析了脉冲电压、脉冲频率、模具预热温度及浇注温度对初生Si形态和分布的影响。结果表明,利用脉冲磁场成功制备了Al-20Si功能梯度材料,初生Si聚集在试样边缘,心部基本无初生Si。在0~150V范围内,随着脉冲电压的增加,初生Si形态由块状变成粗大的板条状,其平均分布宽度逐渐减小;在1~10Hz范围内,随着脉冲频率增加,初生Si平均分布宽度逐渐减小;当浇注温度在690~780℃范围内或模具预热温度在400~700℃范围内变化时,随浇注温度或模具预热温度的升高,初生Si平均分布宽度先减小后有所增大。     

热处理磁场强度对铁基纳米晶合金高频磁性能的影响

研究了不同磁场强度热处理工艺对铁基纳米晶合金带材磁性能的影响。结果表明:铁基纳米晶合金带材的综合磁性能优劣受热处理磁场强度的影响很大。磁场强度为100 m T热处理后的铁基纳米晶合金磁芯矫顽力Hc、剩余磁感应强度Br和动态磁滞损耗Ps同时达到最小值,分别为0.45 A/m、0.12 T、9.60 W/kg;并且在3MHz的高频条件下仍保持有3μH的较高电感量;在保证较高磁导率的同时,合金获得具有低损耗、低剩磁、低矫顽力,即具有良好的高频磁性能。     

用于制备贴片电感的铁基非晶软磁合金的晶化过程研究

本研究用软磁性能优良的铁基非晶软磁合金作为贴片电感的磁芯材料,通过XRD、TEM等分析测试研究了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 非晶软磁合金的热处理纳米晶化过程中的结构和组织形貌变化.结果证明:铁基非晶软磁Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金的晶化过程主要发生在500℃之后,当退火温度在520～600℃时,纳米晶粒晶化充分且分布较为均匀,使材料具有较好的软磁性能,这为贴片电感的制备莫定了基础.     

脉冲-交流磁场对AZ31镁合金组织及力学性能的影响

采用无磁场的常规铸造处理、施加脉冲磁场、施加交流磁场、施加脉冲-交流复合磁场4种工艺处理方式对AZ31镁合金凝固组织和力学性能的影响进行了分析,另外在施加复合磁场中考察了3种不同工艺参数:脉冲电压、脉冲频率及模具温度对合金的初生相形貌和晶粒尺寸的影响。结果表明,与交流磁场处理或脉冲磁场处理相比,复合磁场处理细化效果最好。经复合磁场处理后,合金的初生相由发达的树枝晶转变为细小的等轴晶,平均晶粒尺寸从3.5 mm减小到0.93mm,断面等轴晶的比例由55.8%提高到97%;复合磁场中随着脉冲电压(0~300V)或脉冲频率(1~10 Hz)增加,初生相由不完整的树枝晶逐渐退化为细小的等轴晶或蔷薇状晶;随模具温度从20℃增加至600℃,复合磁场处理后合金的晶粒尺寸先增大后减小然后再增大,200℃时晶粒尺寸最小。3种磁场处理方式中,复合磁场处理对合金的力学性能提高最明显,与常规铸造相比,合金的抗拉强度与伸长率分别提高了35.8%和25.6%。     

铁粉热处理对铁基软磁材料性能的影响

以还原铁粉为原料,在不同温度下进行热处理,然后在500 MPa下压制获得铁粉基软磁环状样品,分析了样品的静态磁性能和交变磁场下的磁性能和损耗。结果表明:还原铁粉在700℃下保温30 min,软磁样品的静态磁性能明显提高,初始磁导率和最大磁导率均增加1倍以上,粉末的显微硬度从61下降到51,粉末压缩性能得到改善,样品的密度提高了0.3 g/cm3;在此温度下对粉末热处理,还能降低软磁样品的矫顽力,提高样品的振幅磁导率,减小磁滞损耗,从而改善交变磁场下材料的软磁性能。     

磁场退火对纳米晶合金软磁性能的影响

利用真空退火,将非晶合金纳米晶化,并通过XRD试验手段验证了其纳米晶结构,研究了磁场退火对纳米晶合金软磁性能的影响。研究表明,在外加磁场条件下,对Fe_(74.5)Cu_1Nb_2Si_(13.5)B_9、(Fe_(0.5)Co_(0.5))_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9和Ni_(25)(Fe_(0.5)Co_(0.5))_(48.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶合金进行二次热处理,可以不同程度地减小合金的饱和磁致伸缩程度。然而,磁场退火后纳米晶合金在较低温度下的初始磁导率出现了不同程度的降低,原因可以归结为:在磁场退火的过程中,感生出的单轴各向异性增加了合金总的各项异性。