二次横磁场热处理对Fe75.5Si12.9B7Cu1Nb1.8V1.4Co0.4纳米晶磁芯恒电感的影响

采用单辊熔融旋淬工艺制备了Fe_(75.5)Si_(12.9)B_7Cu_1Nb_(1.8)V_(1.4)Co_(0.4)非晶合金薄带,分析了二次横磁场热处理对铁基纳米晶磁芯电感的电感值的影响。结果表明,二次横磁场热处理工艺可以显著改善纳米晶磁芯的恒导磁特性,经过热处理后,纳米晶磁芯电感的电感值在较宽频率范围内保持稳定;在380～510℃对磁芯进行二次横磁场退火,磁芯电感的电感值随着退火温度的升高呈现先增大后减小的趋势;在20～100 A的外加直流电流下,磁芯电感的电感值稳定性随着电流的增大呈现先增大后减小的趋势。控制变量法试验分析得出影响磁芯恒导磁特性的主要因素是二次退火温度和外加的磁场强度,最佳热处理工艺为:二次退火温度410℃,保温时间120 min,外加直流电流60 A。     

热处理工艺对Fe75.5 Si12.9 B7 Cu1 Nb1.8 V1.4 Co0.4纳米晶合金高频软磁性能的影响

采用单辊熔融旋淬工艺制备了Fe_(75.5)Si_(12.9)B_7Cu_1Nb_(1.8)V_(1.4)Co_(0.4)非晶合金薄带,分析了合金的晶化保温时间(t)、最终退火温度(T_a)和横磁场强度(H)对纳米晶合金高频软磁性能的影响。结果表明,预选定T_a=550℃,当t为150 min时,有效磁导率(μ_e)最高、铁损P_(5/20k)(测试频率f=20 kHz,设定磁感B=0.5 T)和矫顽力(H_c)最低(f100 kHz),当f=1 kHz时,μ_e=80 900,H_c=3.17 A/m,P_(5/20k)=37.64 W/kg,T_a为530～610℃,对纳米晶合金进行真空普通退火,当T_a分别为550和610℃时,P_(5/20k)有两个谷值,分别为37.64和35.28 W/kg。对于某一特定T_a,随着电流强度I增加,P_(5/20k)呈现先下降再上升的趋势;对于某一特定I,P_(5/20k)在550和610℃均具有谷值。实验发现,当t=150℃,T_a=610℃,I=40 A时,磁芯获得最佳高频软磁性能(P_(5/20k)=20.26 W/kg,B_r=0.3 T)。     

柔性固化剂固化工艺对纳米晶铁芯性能的影响

用非晶带材绕制成圆环铁芯,经退火制备纳米晶铁芯,再放入环氧树脂柔性固化剂中进行真空浸渍后于干燥箱中固化。采用正交试验研究了固化工艺对纳米晶铁芯可切割性和磁性能的影响。结果表明,真空浸渍条件下,固化剂能够充分填充铁芯带材间隙,铁芯固化后具有优异的可切割性;铁芯损耗的主要影响因素是固化温度,最佳固化工艺为:固化温度353 K,固化时间180 min,填料比例10%。该工艺固化的铁芯损耗相对较低:P1/1k=7.319W/kg,P0.5/10k=20.888 W/kg,磁感应强度(H=7 A/m)下降20%,起始磁导率μi下降55%,最大磁导率μmax下降40%;在f=50Hz～1 kHz范围内,固化剂的固化收缩对铁芯电感影响较大,通过调整固化工艺能够有效降低固化收缩对铁芯电感的影响;而在f=1～100 kHz范围内,固化剂对铁芯电感影响较小,对电感变化率影响甚小。     

纳米晶合金粉芯的超重力渗流制备及磁性能

为了探索粉芯的新制备工艺,以Fe73.5Cu₁Nb₃Si13.5B₉纳米晶合金铁芯为原料,使用机械破碎法制粉,并采用超重力渗流工艺制备了7种不同粒度配比的纳米晶合金粉芯,借助SEM、XRD、VSM分别对纳米晶粉末的形貌、结构和磁性能进行了表征,研究了粉末粒度配比对纳米晶合金粉芯的形貌、密度、有效磁导率、损耗及品质因数的影响。结果表明,机械破碎法制得的粉末虽带尖角,但矫顽力低,利用超重力渗流工艺制备的粉芯其粉末表面基本被树脂完全包覆。同时,通过适当的粉末粒度匹配,发现性能最佳粉芯的粉末粒度配比为:100~200目占60%,200~400目占20%,400~1 000目占20%。该种粉芯的密度为4.46 gcm³,在100~3 000 kHz频率范围内有效磁导率比较稳定,且在3 000 kHz时为28.2。当设定磁感应强度为20 mT,频率为500 kHz时,其损耗为99.1 W/kg。另外,根据实验结果可知,该工艺能够制备出频率在MHz以上具有较低损耗的粉芯。