鐵基復(fù)合磁粉芯內(nèi)絕緣層的控制及其對磁性能的影響.pdf

1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringTheControllingofInsulatedLayerinsideFebasedSoftMagneticCompositesanditsInfluenceonMagneticPropertiesMasterCandidate：Major：Superv

2、isor：WangJianMetallurgicalEngineeringProfFanXi’anWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan，Hubei430081，PRChinaMay2016摘要磁粉芯是一種重要的軟磁材料，可廣泛應(yīng)用于輸出電感、線路濾波器和開關(guān)電源等電子元器件中。隨著磁粉芯應(yīng)用頻率的提高，渦流損耗將明顯增強，不僅降低了磁粉芯的性能，還會產(chǎn)生大量的焦耳熱。所以，如何在保證良好磁

3、性能的同時有效降低磁粉芯的高頻渦流損耗是當(dāng)前研究的熱點和難點。為了降低磁粉芯的損耗，改善其電、磁性能，本文以鐵基合金粉末為研究對象，采用化學(xué)包覆法制備二氧化硅包覆鐵基合金的核殼結(jié)構(gòu)粉末，然后將復(fù)合粉末進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)制備顆粒間絕緣的鐵基復(fù)合磁粉芯。對核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合粉末及復(fù)合磁粉芯的物相組成和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并研究了鐵基合金顆粒間絕緣層對磁粉芯電、磁性能的影響規(guī)律。具體研究結(jié)果如下：1、通過正硅酸乙酯的水解縮聚反應(yīng)，采用化學(xué)包覆法制備了FeS

4、iAI／Si02核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合粉末。研究表明，化學(xué)包覆工藝可獲得包覆層均勻的FeSiAl／Si02核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合粉末，且控制正硅酸乙酯的添加量可有效調(diào)節(jié)FeSiAl／Si02核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合粉末內(nèi)Si02包覆層的厚度，隨著正硅酸乙酯添加量的增加，復(fù)合粉末內(nèi)包覆層的厚度逐漸增加，密度減小，靜磁性能下降。另外，F(xiàn)eSiAl／Si02核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合粉末在高溫?zé)Y(jié)過程中，核心FeSiAl合金中的Al與殼層的Si02之間會發(fā)生置換反應(yīng)，殼層Si02被新生成

5、的A1203所替代，且核心層演變?yōu)镕e3Si，最終形成了FeaSi／A1203復(fù)合磁粉芯。2、研究了Fe3Si／A1203復(fù)合磁粉芯內(nèi)絕緣層厚度對磁粉芯電、磁性能的影響：隨著正硅酸乙酯添加量的增加，復(fù)合磁粉芯內(nèi)A1203絕緣層的厚度逐漸增加，其靜磁性能有所下降，有效磁導(dǎo)率的頻率穩(wěn)定性越來越好，電阻率增大，損耗降低。當(dāng)正硅酸乙酯添加量為20ml時，F(xiàn)e3Si／舢203復(fù)合磁粉芯的綜合性能最佳，絕緣效果最好，電阻率(2186岬m)相比原始F