fecunbsib与fesib非晶纳米晶软磁粉芯制备及性能研究

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1、摘要金属磁粉芯广泛应用高性能的电感元件和小功率变压器中，而非晶／纳米晶磁粉芯由于其优越的软磁性能，可以代替传统的Fe—Ni、MPP和Sendust粉芯的使用。本文研究了Fe78．4Cu。．6Nb2．5Si9．589及Fe，。Si。B。。非晶的晶化动力学，并研究了粉末及粉芯的制备工艺对Fe，。．。Cu。．6Nb。．。Si。．。B。及Fe，。Si出。。非晶／纳米晶磁粉芯磁导率、品质因子、直流叠加特性、矫顽力、损耗及抗压强度的影响，得出如下结论：(1)由于Cu和Nb的加入导致Fe，。．。Cu仉甜b撕Si吼。B。非晶的第二晶化阶段与第一晶化阶段的表观

2、激活能差值较大，与Fe，。Si。B。。非晶相比，Fe，。．。Cu。．1jNb：．。Si。．。B。非晶更加容易通过晶化退火的方法获得具有良好软磁性能的“非晶+纳米晶”组织。(2)Fe，。．。Cu。．。№2．5Si。．。B。与Fe，。Si。B：。非晶薄带分别在在540℃和520℃下晶化处理40min能够获得优良的软磁性能。(3)采用晶化薄带球磨法、高压气体雾化法及雾化粉末球磨法均能制得非晶／纳米晶软磁粉末。对于高压气体雾化粉末，随着粉末颗粒尺寸的减小，粉末非晶含量增加，而晶粒尺寸减小。球磨雾化粉末制备非晶／纳米晶粉末的过程中，随着球磨时间的延长，

3、晶格的晶面间距增大，粉末中非晶含量增加，晶粒尺寸减小，晶格微观内应变增大。Fe，¨Cu。．。Nb：．。Si。．5B。粉末经过120h球磨后，非晶含量达到约98％，而Fe，。Si。B：。粉末经过120h小时球磨后，其非晶含量约为78％。随着球磨时间的延长，粉末的饱和磁感应强度基本保持不变，但是矫顽力有上升的趋势。(4)采用不同工艺所制备的软磁粉芯在卜1000KHz的频率范围内均具有恒定的磁导率。粉末的制备工艺、粉末颗粒尺寸、包覆剂种类及含量、压制压力及去应力退火温度对粉芯的磁性能与抗压强度均存在影响。使用较粗颗粒的薄带球磨Fe，。．。Cu。．。

4、Nb。．。Si。．589粉末，可以制备具有较高磁导率与强度的粉芯，而使用较细的Fe刚Cu。．6Nb。．。Si。．589雾化粉末，可以获得具有良好直流叠加特性、低矫顽力与较低损耗的磁粉芯；采用有机包覆剂的粉芯比采用无机包覆剂的粉芯具有更优良的软磁性能，随着包覆剂含量的提高，粉芯磁导率下降，矫顽力增大，损耗先降低后升高，直流叠加特性变得更为优良，薄带球磨粉末296的有机包覆剂所制备的粉芯，具有高的强度、密度、磁导率以及低的矫顽力与损耗值，具有良好的综合性能；提高粉芯的压制压力可以有效的提高粉芯的抗压强度及软磁性能；去应力退火可以有效提高粉芯的软磁

5、性能，采用500℃退火1h的去应力退火工艺，可以制备具有较高磁导率、低矫顽力与损耗的软磁粉芯。(5)颗粒尺寸小于150um的Fe。¨Cu㈨Nb：．。Si。．。B。薄带球磨粉末，经2wt．％有机包覆剂包覆处理，在1．6GPa的压力压制成型，经500℃去应力退火1h，可以制备具有较高抗压强度、较高磁导率、优良直流叠加特性、低矫顽力与损耗的非晶／纳米晶软磁粉芯。关键词磁粉芯，晶化动力学，球磨，软磁性能，损耗IIABSTRACTMetalsoftmagneticpowdercoresarewidelyusedininductancecomponent

6、andlOWpowertransfo：rmers，andamorphous／nanocrystallinebasedsoftmagneticpowerscanreplacetraditionalFe．．Ni，MPPandsendustpowercoresbecauseofittsexcellentsoftmagneticproperties．Inthispaper,thecrystallizationkineticsofFe78．4Cu0：6Nb2．55i9．589andFe73Si3824amorphoushavebeenstudied．M

7、eanwhile，thejnfluenceofpreparationprocedureofpowderandpowdercoresontheeffectivepermeability,quilityfactor,DCsuperpositioncharacteristic，coercivity,corelossandcompressivestrengthhavebeeninvestigated．Theresultsareasfollowing：(1)ComparedwithFeTsSi3824amorphous，theFe7s．4Cuo．6Nb

8、2．5si9．sB9amorphousiSmucheasiertoobtainthemicrostructureofamorphousmixedwithnanocr