高頻抗電磁干擾納米Fe-Si-Al軟磁材料制備與性能研究.pdf

1、隨電子設備向小型化和高頻化發(fā)展，電磁干擾問題日益突出，不僅造成巨大的經(jīng)濟損失，而且嚴重危害人類身體健康。納米晶金屬軟磁由于兼具磁損耗和介電損耗，在抑制電磁干擾領域得到了廣泛應用。Fe-Si-Al合金在成分接近Sendust合金時，具有低磁晶各向異性常數(shù)、低飽和磁致伸縮系數(shù)、高磁導率和高電阻率，適合用于高頻下的抗電磁干擾。 本文分別采用水霧化法和熔體快淬法制備了納米晶Fe-Si-Al合金，采用高能球磨工藝對其進行扁平化處理，利用S

2、EM、XRD、SQUID和MTG等方法系統(tǒng)研究了球磨工藝和熱處理工藝對粉末樣品扁平度、相結(jié)構(gòu)和磁性能的影響及其作用機理。將扁平狀粉末樣品與環(huán)氧樹脂混煉壓制，運用阻抗分析儀系統(tǒng)測試了復合材料的高頻性能。在此基礎上，研究了Ti元素摻雜對納米晶Fe-Si-Al合金磁性能的影響。主要結(jié)果如下： 獲得了最佳的Fe-Si-Al合金霧化粉的扁平化處理工藝。采用Φ3 mm鋼球球磨，球料比為3：1的濕磨工藝，在球磨50 h后即可以獲得顯著扁平化的

3、Fe-Si-Al合金粉末，扁平度可達15以上。隨著球磨時間延長，樣品由α-Fe和DO<,3>雙相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閱我沪?Fe相；同時，樣品晶粒尺寸逐漸減小，內(nèi)應力逐漸增大。在500℃真空退火處理30 min后，樣品內(nèi)應力大幅下降，DO<,3>超結(jié)構(gòu)有序相重新出現(xiàn)。 得到了Fe-Si-Al霧化粉扁平度對磁性以及高頻性能的影響規(guī)律。Fe-Si-Al霧化粉球磨以后飽和磁化強度先下降，球磨30 h后又上升，矯頑力不斷提高，綜合軟磁性能下降。球

4、磨扁平化處理以后的Fe-Si-Al合金粉末與環(huán)氧樹脂/聚酰胺混煉制成的同軸圓環(huán)，1GHz以下時磁導率保持穩(wěn)定，截止頻率隨球磨時間延長先增大后降低。退火處理可以提高樣品的軟磁性能。退火后粉末制成的同軸圓環(huán)磁導率較退火前樣品更高，但截止頻率略有下降。 系統(tǒng)研究了Ti元素添加對Fe-Si-Al納米晶軟磁合金磁性和高頻性能的影響。Ti元素添加能縮短Fe-Si-Al合金快淬帶的扁平化時間，由70 h降低為50 h。隨著Ti含量增加，截止頻