金属磁粉心的研究现状及发展趋势

金属磁粉心材料由金属软磁粉末、有机或无机绝缘添加剂和粘结剂组成,其是以金属软磁粉末为原料,经过绝缘包覆、压制成型和热处理等工艺制成的软磁复合材料。本文系统阐述了金属磁粉心材料的材料分类、制备工艺、磁性能及其应用,同时对其未来的发展趋势做了预测,为今后金属磁粉心的研究与发展提供了参考。     

铁硅铝/锰锌铁氧体复合软磁薄膜成型工艺及磁性能研究

研究了基于高饱和磁感应强度的铁硅铝软磁材料的复合软磁材料薄膜的低温成型工艺和磁性能。绝缘包覆工艺上,使用高电阻率的锰锌铁氧体软磁粉末做绝缘剂。粘结工艺上,使用水玻璃做粘结剂,低温固化粘结。与传统工艺比,低温成型工艺与微加工工艺兼容。应用该工艺制作了软磁薄膜,采用超景深三维显微系统VHX-2000观测复合材料的微观结构;运用振动样品磁强计测试薄膜的静态磁性能参数;使用交流磁化率测量仪测试薄膜动态磁性能参数。针对软磁磁粉颗粒度、绝缘包覆、粘结成型等不同工艺因素,制作了薄膜样品,总结了不同工艺因素对薄膜综合磁性能的影响。     

软磁复合材料绝缘处理技术的研究进展

概述了降低软磁材料磁损耗的工艺方法,并分类介绍了有机包覆、无机包覆和复合包覆对软磁复合材料的结构与性能的影响,最后指出新型包覆剂和表面处理技术的开发及相关理论模型的构建将成为未来研究的重点。     

铁基软磁复合材料的SiO2包覆研究进展

软磁复合材料在诸多领域有着重要的应用，随着技术的发展，对软磁复合材料的性能要求也在不断提高中。为了满足在高频率和高功率工况下的应用需求，需要开发低损耗、高磁导率的软磁复合材料。SiO₂作为绝缘包覆介质具有高电阻率和高热稳定性，能够通过多种方法包覆在磁粉颗粒上，因此在新型软磁复合材料开发领域得到广泛的应用。总结了溶胶凝胶法、化学液相沉积法、反相微乳法、化学气相沉积法、双层包覆法和改性树脂包覆法在铁基软磁复合材料的SiO₂绝缘包覆上的应用，归纳了上述各绝缘包覆方法的特点，并按其特点进行了分类，指出了当前SiO₂绝缘包覆面临的一些问题，并对未来绝缘包覆方法的发展进行了展望。     

亲疏水性SiO2复合有机树脂包覆对FeSiCr磁粉芯性能的影响

研究了亲疏水性SiO₂复合有机树脂对FeSiCr磁粉芯性能的影响以及退火热处理对磁粉芯磁性能的影响。将FeSiCr合金粉末经磷化处理后,分别采用疏水性、亲水性两种不同类型的SiO₂复合有机树脂对粉体进行绝缘包覆,经压制成型并固化制备成FeSiCr磁粉芯。结果表明,采用偶联改性亲水性SiO₂复合有机树脂的包覆效果明显优于疏水性SiO₂复合有机树脂包覆。随着SiO₂添加量的增加,磁粉芯的体电阻率和矫顽力增加,而密度、饱和磁化强度及磁导率降低;采用质量分数0.5%疏水性SiO₂复合有机树脂包覆工艺制备的FeSiCr磁粉芯退火后综合性能最优,在20 mT,100 kHz测试条件下,磁损耗仅为49.84 kW/m³,相比于采用纯树脂包覆工艺制备的磁粉芯损耗下降了16.9%。退火热处理能够有效提高FeSiCr磁粉芯的磁性能。     

亲疏水性SiO2复合有机树脂包覆对FeSiCr磁粉芯性能的影响

研究了亲疏水性SiO₂复合有机树脂对FeSiCr磁粉芯性能的影响以及退火热处理对磁粉芯磁性能的影响。将FeSiCr合金粉末经磷化处理后,分别采用疏水性、亲水性两种不同类型的SiO₂复合有机树脂对粉体进行绝缘包覆,经压制成型并固化制备成FeSiCr磁粉芯。结果表明,采用偶联改性亲水性SiO₂复合有机树脂的包覆效果明显优于疏水性SiO₂复合有机树脂包覆。随着SiO₂添加量的增加,磁粉芯的体电阻率和矫顽力增加,而密度、饱和磁化强度及磁导率降低;采用质量分数0.5%疏水性SiO₂复合有机树脂包覆工艺制备的FeSiCr磁粉芯退火后综合性能最优,在20 mT,100 kHz测试条件下,磁损耗仅为49.84 kW/m³,相比于采用纯树脂包覆工艺制备的磁粉芯损耗下降了16.9%。退火热处理能够有效提高FeSiCr磁粉芯的磁性能。     

低功耗高性能软磁复合材料及关键制备技术

正1.技术类别:新材料2.适用部门:磁性材料领域3.技术介绍及经济性:本项目提出了在软磁粉末基体表面原位生成高电阻率软磁壳层,降低涡流损耗并保持高磁性能的技术思路,发明了多软磁相核壳结构复合材料,并发明了适用于不同磁粉的绝缘包覆技术,显现著降低了功率损耗。掌握了成分配方对合金相结构、显微组织和磁性能的作用规律及机理,构建了一高性能软磁合金     

成型压强对FeSiB磁粉芯磁性能的影响

磁粉芯作为软磁材料的新兴发展成果相较于传统软磁材料在电力电子方面有着巨大的应用潜力。本文以气雾化FeSiB磁粉末为原料,经过预处理、包覆、成型压制和退火处理等过程制备了FeSiB磁粉芯,并研究了不同成型压强对磁粉芯磁性能的影响。结果表明,经钝化处理后的FeSiB粉末相比于未钝化粉末具有更稳定、致密的表面包覆层,提高了磁粉芯的电阻率、降低了磁损耗。对比不同成型压强下磁粉芯的磁性能,得出随着压强的增加,磁粉芯的磁导率先增加后减小,且在较宽频率范围内有着稳定的频率特性,当成型压强为1 400 MPa,f为100 kHz,B_m为50 mT时,磁粉芯表现出良好的软磁性能,其中磁导率为17.66,磁损耗为103.04 W/kg,Q值为64.34。     

防晒用有机-无机纳米TiO_2复合材料的制备及表征

以纯锐钛矿型纳米二氧化钛粉体为原料,采用无机包膜和有机包覆改性方法,制备一种高透明度和高效屏蔽紫外线的有机-无机纳米TiO2复合材料;通过透射电镜、X射线衍射、紫外-可见分光光度法等技术表征纳米复合材料的粒径、形貌、晶型、屏蔽紫外线性能和透明度;同时分析改性过程中有关无机包膜和有机包覆效果的影响因素。结果表明,该产品应用于防晒剂时,在包覆完整性、屏蔽紫外线性能和透明度等方面都超越了市售同类产品。     

用于高频电机磁芯的金属软磁复合材料研究进展

金属软磁复合材料(Soft magnetic composite,SMC)具有较高的电阻率和饱和磁感应强度,在高速电机、开关电源和电力工业等方面有广泛的应用,尤其是作为高速电机磁芯材料潜力巨大。研制能效更高、体积更小、应用范围更广的新型软磁复合材料成为当前一大热点。本文介绍了软磁复合材料的生产工艺、结构特征以及金属磁性材料和绝缘包覆材料,阐述了各要素对材料性能的影响,概述了软磁复合材料在电机中的应用,并综述了近几年软磁复合材料的发展。     

磁粉芯的研究进展

磁粉芯具有良好的软磁性能和频率特性,广泛应用于电感元件和变压器.分类介绍了纯铁粉芯、坡莫合金粉芯、铁硅铅粉芯、非晶和纳米晶粉芯的成分组成及其磁性能,重点阐述了粉末制备、绝缘包覆、压制成型和热处理等工艺参数对磁粉芯软磁性能的影响,最后指出新制备工艺的开发和相关理论模型的构建将成为未来磁粉芯研究的热点.     

水雾化Fe_(74)Cr_2Mo_2Sn_2P_(10)C_2Si_4B_4非晶磁粉芯制备及性能研究

采用水雾化Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉制备出了高频特性较好的磁粉芯。研究了样品的形貌、相组成和磁性能。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品质因数,过高的热处理温度会使非晶粉末晶化,析出导电性较差的非铁磁相,恶化磁性能,最佳的退火温度为400℃;绝缘包覆是制备高性能磁粉芯的必备工艺,增加绝缘剂添加量会有效的降低磁粉芯的损耗,提高品质因数,绝缘剂添加量过多会降低磁粉芯的密度和磁导率,导致综合磁性能下降,Fe74Cr2Mo2Sn2P10C2Si4B4非晶磁粉芯最佳的绝缘剂添加量为5.0%。     

纳米晶软磁材料的磁性能

介绍了纳米晶软磁材料所具有的独特结构和优异的磁性能。从纳米晶软磁材料的微观组织结构和宏观磁特性紧密相关的角度，探讨了铁基纳米晶合金的结构与磁性之间的依赖关系。     

玻璃包覆磁性合金微丝的介电性能分析与模拟

玻璃包覆磁性合金微丝的介电性能与非磁导电微丝的不同。分别从理论上分析了平行和随机分布的玻璃包覆磁性合金微丝/电介质复合材料的介电常数公式,并模拟了典型的玻璃包覆磁性合金微丝/橡胶复合材料的介电常数,探讨了不同频率及磁畴分布的玻璃包覆磁性合金微丝/电介质复合材料的介电性能的变化规律。结果表明:玻璃包覆磁性合金微丝的介电性能在中高频及微波频率范围内通过阻抗受其磁性能的影响,可以通过控制磁性能对其高频介电性能进行调控。     

软磁Fe-Si-Al磁粉芯性能研究

研究了绝缘包覆、压制成型、退火处理对软磁Fe-Si-Al磁粉芯性能的影响.采用扫描电镜,金相显微镜,B-H分析仪和万能材料试验机检测样品的内部结构、形貌、磁性能和力学性能.研究结果表明,添加绝缘剂能够有效的降低磁粉芯的涡流损耗;增大成型压力可以提高磁粉芯的压渍强度、密度、磁导率,降低损耗和矫顽力,最佳成型压力为1800MPa;压制后的退火处理是保证磁粉芯具有较好磁性能的关键,提高热处理温度可以有效的提高磁导率,降低磁滞损耗,但过高的热处理温度会使磁粉芯的磁性能恶化,最佳的退火温度为660℃.     

Ti元素掺杂对Fe-3Si基软磁复合材料组织结构及磁特性的影响

采用气雾化制粉技术并结合模压成形方法制备xTi/Fe-3Si-0.5Al-2Ni（x=0,1,2）软磁复合材料,通过XRD、SEM、综合物性测量系统（PPMS）以及软磁交流测量仪等装置表征和分析了合金粉末的相结构、形貌、磁特性及Ti/Fe-3Si-0.5Al-2Ni软磁复合材料的磁性能,探讨了Ti元素掺杂对合金粉末居里温度、饱和磁化强度等性能的影响,并着重研究了Ti元素添加对Ti/Fe-3Si-0.5Al-2Ni软磁复合材料有效磁导率、功率损耗、矫顽力等动态磁学特性的影响。结果表明：气雾化合金粉末只存在单一的α-Fe（Si）固溶相,球形度高;Ti元素的掺杂可提高粉末居里温度,但饱和磁化强度有小幅度的弱化;另外,随着Ti元素含量的增加,Ti/Fe-3Si-0.5Al-2Ni软磁复合材料有效磁导率升高,而功率损耗和矫顽力降低,当Ti元素含量为2wt%时,软磁复合材料获得较佳的综合磁性能。     

NiZnFe_2O_4包覆铁基软磁复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备的NiZnFe_2O_4作为绝缘剂包覆铁粉来制备铁基软磁复合材料,并研究了NiZnFe_2O_4含量和成型压力对复合材料磁性能的影响。采用SEM,EDX线扫描及元素面分布分析显示在铁粉颗粒表面存在一层均匀的NiZnFe_2O_4包覆层,绝缘包覆层的存在可以有效地提高软磁复合材料的电阻率。实验结果表明,随着NiZnFe_2O_4包覆剂含量的增加,软磁复合材料的复数磁导率实部值逐渐降低,与其他含量的样品相比,NiZnFe_2O_4含量为3%(质量分数,下同)的样品具有最低的复数磁导率虚部值和相对较高的复数磁导率实部值。NiZnFe_2O_4包覆剂的加入,可以大幅降低材料内部的磁损耗,在100kHz时其磁损耗仅为未包覆样品的16.2%。当NiZnFe_2O_4的含量为3%,成型压力为1000MPa时,软磁复合材料的密度达到7.14g/cm~3,饱和磁感应强度为1.47T。     

铁基纳米晶软磁粉芯研制进展概述

1988年Yoshizawa等报道了著名的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金,它具有饱和磁感高,磁导率高,稳定性好及热处理后带材变脆容易加工成合金粉等特点.由于其性能优异,价格低廉,其粉末及粉末制品用作磁性器件的研究开发工作得到迅速发展.目前,铁基纳米晶软磁粉芯正沿着高频、多功能方向发展,其应用领域将遍及软磁材料应用的各方面.概述了磁粉芯的发展及铁基纳米晶软磁粉芯制备与性能研究.     

Fe78Si13B9/铁氧体复合材料磁粉芯制备及其软磁性能

用Mn-Zn铁氧体溶胶对非晶Fe78Si13B9粉体包覆,模压成型制备了复合磁粉芯,并研究了复合材料磁粉芯的软磁性能.实验结果表明,铁氧体粉体在500℃×2h的热处理条件下逐渐生成,并在非晶Fe78Si13B9颗粒表面较好包覆;铁氧体溶胶的加入,大大提高了非晶Fe78Si13B9磁粉芯的品质因数Q值.当铁氧体溶胶量为7%、30℃的测试温度时,Fe78Si13B9/铁氧体复合材料磁粉芯的磁导率在1MHz时达到最大值32,Q值高达23.     

非晶合金填料及其电磁屏蔽涂层性能的影响因素

软磁非晶合金因其优良的磁特性、耐蚀性及机械性能,在电磁屏蔽领域得到了广泛的关注与应用。在简要介绍非晶合金结构和性能特点的基础上,以软磁非晶合金填料为研究对象,系统地总结了影响其软磁特性和耐蚀性的因素;并从软磁非晶合金复合电磁屏蔽涂层开发的角度出发,讨论了影响涂层电磁屏蔽效能的主要因素。大量研究表明,改善非晶合金的软磁特性乃至电磁屏蔽性能,主要通过提高非晶形成能力、增强耐蚀性能和细化晶粒3个途径实现。适当添加合金元素、对合金粉末进行表面包覆或形成双层镀膜结构均可起到提高电磁屏蔽效能的作用。另外,对于电磁屏蔽涂层来说,使用片状填料形成良好的导电网络、选用适当的偶联剂与填料配合获得最佳的分布状态均是提高涂层的电磁屏蔽效能的关键。最后对今后的研究方向作了探讨。