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铁镍磁粉芯的制备工艺及磁性能研究

张勉团  
【摘要】:FeNi磁粉芯因其优越的直流叠加特性DC-Bias(即高功率密度)、较低的高频损耗特性、优异的成型效果,在很多应用领域中,有其他磁粉芯无可替代的优势。本文采用气雾化制备的FeNi粉末,然后经绝缘包覆后,利用液压机使用一定的压强压制成型并热处理后将其制备成FeNi磁粉芯。并将制备后的FeNi磁粉芯的各项性能展开了测试分析,并对影响FeNi磁粉芯性能的因素展开了分析,并得出以下结论:(1)粉末颗粒的粒度级配对磁粉芯的密度有很大影响,从而影响了磁粉芯的DC-Bias性能。本文采用级配原理,使用粗细不同的粉料,配置了1#、2#、3#、4#四组不同的级配方案选,在1963MPa的压强压制时,压制生坯的密度ρ达到了7.58g/cm3,制备的FeNi磁粉芯有效磁导率μe=62.6,在7958A/m的偏置磁场下,磁导率为51.1,有效磁导率保留比例为81.6%。同样磁导率的铁硅(FeSi)磁粉芯,7958A/m的偏磁场下,磁导率仅为47.6,有效磁导率保留比例仅为76.0%.(2)表面处理的钝化剂质量分数影响了 FeNi颗粒表面的包覆效果,进而影响了产品的品质因数Q值和单位体积损耗。钝化剂浓度2.5wt.%时,在100kHz,1.0V测试条件下,FeNi磁粉芯Q值有最大值为139,在50kHz,0.1T条件下的单位体积损耗值为248mW/cm3。同样条件的铁硅(FeSi)磁粉芯,单位体积损耗有 686mW/cm3。(3)热处理的温度和保温时间,对FeNi磁粉芯的有效磁导率和单位体积损耗有直接影响。热处理温度为700℃,保温时间为1h时,磁粉芯的有效磁导率μe为60,单位体积损耗为240mW/cm3。


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