FeCuNbSiB與FeSiB非晶-納米晶軟磁粉芯制備及性能研究.pdf

1、金屬磁粉芯廣泛應(yīng)用高性能的電感元件和小功率變壓器中，而非晶/納米晶磁粉芯由于其優(yōu)越的軟磁性能，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Fe-Ni、MPP和Sendust粉芯的使用。本文研究了Fe78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9及Fe73Si3B24非晶的晶化動(dòng)力學(xué)，并研究了粉末及粉芯的制備工藝對(duì)Fe78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9及Fe73Si3B24非晶/納米晶磁粉芯磁導(dǎo)率、品質(zhì)因子、直流疊加特性、矯頑力、損耗及抗壓強(qiáng)度的影響，得出如下結(jié)論

2、： （1）由于Cu和Nb的加入導(dǎo)致Fe78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9非晶的第二晶化階段與第一晶化階段的表觀激活能差值較大，與Fe73Si3B24非晶相比，F(xiàn)e78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9非晶更加容易通過晶化退火的方法獲得具有良好軟磁性能的“非晶+納米晶”組織。 （2）Fe78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9與Fe73Si3B24非晶薄帶分別在在540℃和520℃下晶化處理40min能夠獲得

3、優(yōu)良的軟磁性能。 （3）采用晶化薄帶球磨法、高壓氣體霧化法及霧化粉末球磨法均能制得非晶/納米晶軟磁粉末。對(duì)于高壓氣體霧化粉末，隨著粉末顆粒尺寸的減小，粉末非晶含量增加，而晶粒尺寸減小。球磨霧化粉末制備非晶/納米晶粉末的過程中，隨著球磨時(shí)間的延長(zhǎng)，晶格的晶面間距增大，粉末中非晶含量增加，晶粒尺寸減小，晶格微觀內(nèi)應(yīng)變?cè)龃?。Fe78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9粉末經(jīng)過120h球磨后，非晶含量達(dá)到約98％，而Fe73Si3B2

4、4粉末經(jīng)過120h小時(shí)球磨后，其非晶含量約為78％。隨著球磨時(shí)間的延長(zhǎng)，粉末的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度基本保持不變，但是矯頑力有上升的趨勢(shì)。 （4）采用不同工藝所制備的軟磁粉芯在1-1000KHz的頻率范圍內(nèi)均具有恒定的磁導(dǎo)率。粉末的制備工藝、粉末顆粒尺寸、包覆劑種類及含量、壓制壓力及去應(yīng)力退火溫度對(duì)粉芯的磁性能與抗壓強(qiáng)度均存在影響。使用較粗顆粒的薄帶球磨Fe78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9粉末，可以制備具有較高磁導(dǎo)率與強(qiáng)度的粉

5、芯，而使用較細(xì)的Fe78.4Cu0.6Nb2.5Si9.5B9霧化粉末，可以獲得具有良好直流疊加特性、低矯頑力與較低損耗的磁粉芯；采用有機(jī)包覆劑的粉芯比采用無機(jī)包覆劑的粉芯具有更優(yōu)良的軟磁性能，隨著包覆劑含量的提高，粉芯磁導(dǎo)率下降，矯頑力增大，損耗先降低后升高，直流疊加特性變得更為優(yōu)良，薄帶球磨粉末2％的有機(jī)包覆劑所制備的粉芯，具有高的強(qiáng)度、密度、磁導(dǎo)率以及低的矯頑力與損耗值，具有良好的綜合性能；提高粉芯的壓制壓力可以有效的提高粉芯的抗