FeSiAl磁粉Cr-Mn合金化及其表面處理工藝和磁粉芯性能研究.pdf

1、鐵硅鋁粉及其磁粉芯具有高飽和磁化強度，低損耗，優(yōu)良的高頻性能及高性價比，應(yīng)用前景廣闊。本文主要分兩部分來研究鐵硅鋁合金粉及其磁粉芯，一方面采用市面購買的鐵硅鋁合金粉作原材料，重點研究磁粉表面絕緣處理工藝;另一方面用真空電弧熔鑄及球磨法自制鐵硅鋁合金粉，并摻入Cr、Mn。使用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察粉末形貌，X射線衍射儀(XRD)檢測粉末的晶體結(jié)構(gòu)、振動樣品磁強計(VSM)測試粉末的飽和磁化強度。采用軟磁交流測試儀檢測鐵硅鋁磁粉芯的損

2、耗，用LCR測試儀測試磁粉芯的電感和品質(zhì)因數(shù)，用軟磁直流測試儀測試有效截面積和有效長度，從而算得磁粉芯的有效磁導(dǎo)率。研究結(jié)果表明:
　　1、對購買的鐵硅鋁粉進行20h、40h、60h的球磨后，發(fā)現(xiàn)經(jīng)40h球磨后的粉扁平化程度較20h好，粉的粒徑也得到充分細(xì)化，且團聚現(xiàn)象不明顯。經(jīng)60h球磨后的粉雖然扁平化程度較大，但出現(xiàn)了大量的團聚片狀粉。
　　2、用雙氧水對購買的鐵硅鋁粉進行氧化。分別選用濃度為10％和30％的雙氧水，結(jié)果

3、表明濃度為30％時損耗較小，有效磁導(dǎo)率較小，品質(zhì)因數(shù)較大，飽和磁化強度較小。采用濃度為30％的雙氧水，處理時間分別為3min到5h，功率損耗隨時間的延長而降低，5h時達到57.33 W/kg，有效磁導(dǎo)率隨氧化時間的延長而降低，品質(zhì)因數(shù)隨氧化時間延長而升高，飽和磁化強度隨反應(yīng)時間延長而降低，但下降幅度不大。
　　3、成型壓力對磁粉芯磁性能有影響。當(dāng)成型壓力在1850MPa時，功率損耗最小，磁粉芯磁導(dǎo)率隨成型壓力的增大而增大，磁粉芯的

4、品質(zhì)因數(shù)隨成型壓力的增加而不斷增大。
　　4、在300℃到900℃的溫度下對購買的鐵硅鋁磁粉進行10min的硼化處理，結(jié)果表明隨著溫度的升高，磁粉芯損耗基本呈下降趨勢，磁粉芯磁導(dǎo)率隨著硼化溫度的升高而降低，品質(zhì)因數(shù)基本隨著溫度的升高而增大，飽和磁化強度隨硼化時間的延長基本呈現(xiàn)下降趨勢。在900℃條件下，以不同濃度的硼酸處理，當(dāng)濃度小于4％時，功率損耗隨濃度升高而降低，當(dāng)濃度大于4％時，功率損耗隨濃度升高而升高，當(dāng)硼酸濃度達到4％時

5、，損耗可降低到40.82 W/kg，隨著硼酸濃度增加磁導(dǎo)率逐漸降低，品質(zhì)因數(shù)在濃度為4％時達到最大值56，飽和磁化強度隨著濃度的增加而增大。隨著硼化時間的延長，磁粉芯的功率損耗降低，磁導(dǎo)率減小，品質(zhì)因數(shù)上升，飽和磁化強度隨著硼化時間的延長而呈現(xiàn)降低的趨勢。
　　5、將質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.5％到6％的Cr摻入標(biāo)準(zhǔn)成分的FeSiAl合金中，隨著Cr含量的增加，磁粉芯損耗呈下降趨勢，當(dāng)Cr含量達到6％時，磁粉芯損耗降到24.38 W/kg