fesial磁粉芯的制备及性能研究

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1、分类号：UDC：学校代号：11845密级：学号：2111102064广东工业大学硕士学位论文(工学硕士)FeSiAI磁粉芯的制备及性能研究李水泉指导教师姓名、职称：塑垂定副塾援学科(专业)或领域名称：邀电王堂皇回签电王堂学生所属学院：挝料量能遮堂瞳论文答辩日期：垄Q!垒生墨旦2鱼旦ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngineeringScience)Studyonpreparationandpropertyof

2、FeSiAlmagneticpowdercoresCandidate：LIShuiquanSupervisor：AssociateProf．HeYidingJune2014FacultyofMaterialandEnergyGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China，510006㈧拼㈣摘要铁硅铝磁粉芯软磁性能优异，性价比高，能够满足电子元器件实现微型化、高频化及多功能化的要求，在许多应用领域具有其它材料难以比拟的优势。本文研究了FeSiAl合金粉的表面处理工艺及磁粉芯

3、制备工艺，包括合金粉的球磨扁平化处理、氮化／磷化绝缘处理工艺．以及压制成型工艺。探讨了表面处理工艺、润滑剂含量、成型压力、退火温度等对FeSiAl磁粉芯性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(X】m)、振动样品磁强计(VSM)观测粉末的形貌、晶体结构和饱和磁化强度，利用动态磁滞回线测试装置测试磁粉芯的功率损耗，并采用扫描电子显微镜的X射线能量色散谱(EDS)分析氮化粉的成分，利用交流电阻测试仪测量阻抗，取其实部测得样品电阻，通过计算得出样品的电阻率。研究结果表明：1)对FeSiAl合金粉进行了球磨扁平化处理。球磨时间分别为20h

4、、40h和60h，球料质量比为12：1，经过60h球磨后粉末几乎完全扁平化。2)对FeSiAl合金粉进行了表面氮化处理。在1027℃温度条件下对球磨20h、40h和60h的FeS认l合金粉分别氮化了30min、50min、70min、90min和110min，发现氮化90min时磁粉的饱和磁化强度略有下降，仍达到77．53A·m2瓜g，用该条件下所处理的FeSiAl合金粉制备出来的磁粉芯在100kHz／300mT测试条件下功率损耗最小，为58．18W／kg。当氮化时间延长到110min时，磁性能显著下降，饱和磁化强度降低到68．23A．m2／k

5、g。3)对FeSiAI合金粉进行了表面磷化处理。室温条件下采用体积百分比为2％、4％、6％和8％的磷化液对球磨20h、40h和60h的FeSiAl合金粉磷化了15min。结果表明，磷化后合金粉的饱和磁化强度随磷化液体积百分比的增加而减小，所制备磁粉芯的功率损耗先减小，后保持不变。当磷化液体积百分比为6％时，磷化处理的磁粉饱和磁化强度为68．91A·m2瓜g，所制备磁粉芯在100kHz／300mT测试条件下功率损耗接近于最低，为98．24W／kg。4)研究了润滑剂质量分数对磁粉芯性能的影响，测试了不同质量分数润滑剂所制备磁粉芯的功率损耗、有效磁导

6、率和品质因数。结果表明，随着润滑剂质量分数的增加，磁粉芯的功率损耗和有效磁导率减小，品质因数增大。当润滑剂质量分数为0．8Ⅲ．％时样品的磁性能最好。广东工业大学硕士学位论文5)采用了FeSiAI氮化粉与未经表面处理的球磨粉混合制备磁粉芯，测试了混合粉的饱和磁化强度以及所制备磁粉芯的功率损耗、有效磁导率和品质因数。结果表明，当氮化粉的质量占总质量的60％时，混合粉的饱和磁化强度为87．25A·m2／l(g，所制备磁粉芯在100kHz／300mT测试条件下功率损耗接近于最低，为69．12W／kg。6)探讨了成型压力对磁粉芯性能的影响，测试了不同压力

7、条件下磁粉芯的功率损耗、有效磁导率、品质因数。结果表明，随着压力的增加，磁粉芯的功率损耗先减小后增大，有效磁导率一直增大，品质因数先增大后减小。当磁粉芯的成型压力为2000]VIPa时样品的磁性能最好，磁粉芯的功率损耗最低、品质因数最大。7)研究了退火工艺对磁粉芯性能的影响，测试了经不同温度退火处理的磁粉芯的功率损耗、有效磁导率和品质因数。结果表明，随着退火温度的升高，磁粉芯的功率损耗先减小后变大，有效磁导率和品质因数先增大后减小。当退火温度为660℃／690℃、保温1h样品的磁性能最好，磁粉芯的功率损耗最小、有效磁导率和品质因数最大。关键词：

8、FeSiAl磁粉芯；氮化／磷化；饱和磁化强度；功率损耗；品质因数AbstractPossessingexcellentsoftmagneticprop