铁氧体/非晶纳米晶复合材料磁粉芯制备与软磁性能

论文摘要

铁基非晶纳米晶合金的磁导率、激磁电流和铁损等软磁性能优于硅钢片,价格便宜,因而广泛应用于配电变压器、中频变压器、大功率电感、电抗器等。研究如何改善其磁性能具有重大意义。本文主要针对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9、Fe78Si13B9两种不同成分的铁基纳米晶铁氧体复合材料磁粉芯的磁导率和品质因数进行了系统地研究。首先,开发了可行的低温烧结成型的锰锌铁氧体制备工艺;然后研究了铁氧体溶胶量、热处理工艺及测试温度等因素对复合材料磁粉芯软磁性能的影响情况,找到了其影响规律。研究表明,随着铁氧体溶胶量的增加,磁粉芯的磁导率减小,而Q值却随铁氧体溶胶量的增加缓慢增大。Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9/铁氧体复合材料磁粉芯在热处理工艺500℃×2小时,测试频率为500KHz时,磁导率达到最大值60。其品质因数Q值在200KHz～1000KHz频段中,具有波动性,Q值在500KHz时达到51。测试温度对复合磁粉芯的磁导率和品质因数均有影响,测试温度从30℃升高到80℃时,磁导率从60.1降低到58.4,变化率为2.8%,而品质因数从59下降到54。当铁氧体溶胶量为7%、热处理工艺为2小时500℃及30℃的测试温度等因素下Fe78Si13B9/铁氧体复合材料磁粉芯的磁导率在1MHz时达到最大值32,Q值在500 KHz达到最大值30。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 铁基非晶和纳米晶的研究现状
• 1.1.1 几种典型非晶纳米晶
• 1.2 铁氧体的研究现状
• 1.2.1 氧化物法（干法）
• 1.2.2 共沉淀法
• 1.2.3 溶胶凝胶法
• 1.3 本文研究的意义
• 1.4 本文研究内容
• 第2章 材料制备与分析测试
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验设备
• 2.3 工艺实验
• 2.3.1 铁氧体溶胶的制备
• 2.3.2 复合材料磁芯的制备
• 2.3.3 复合材料磁芯的热处理
• 2.4 分析测试方法
• 2.4.1 X-射线衍射分析
• 2.4.2 扫描电镜分析
• 2.4.3 磁导率测试分析
• 73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉/铁氧体复合材料磁粉芯的磁性能'>第3章 Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉/铁氧体复合材料磁粉芯的磁性能
• 3.1 铁氧体溶胶的量对磁导率的影响
• 3.2 测试温度对磁导率的影响
• 3.3 热处理对磁导率的影响
• 3.3.1 热处理温度对磁导率的影响
• 3.3.2 热处理时间对磁导率的影响
• 73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉/铁氧体复合材料磁粉芯的SEM分析'>3.4 Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉/铁氧体复合材料磁粉芯的SEM分析
• 3.5 本章小结
• 78Si₁₃B₉/铁氧体复合材料磁粉芯的磁性能'>第4章 Fe₇₈Si₁₃B₉/铁氧体复合材料磁粉芯的磁性能
• 78Si₁₃B₉/铁氧体复合材料磁粉芯的磁导率的测定'>4.1 Fe₇₈Si₁₃B₉/铁氧体复合材料磁粉芯的磁导率的测定
• 78Si₁₃B₉/铁氧体复合材料磁粉芯的XRD分析'>4.2 Fe₇₈Si₁₃B₉/铁氧体复合材料磁粉芯的XRD分析
• 78Si₁₃B₉/铁氧体复合材料磁粉芯的SEM分析'>4.3 Fe₇₈Si₁₃B₉/铁氧体复合材料磁粉芯的SEM分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结
• 5.1 研究工作总结
• 5.2 创新与成果特色
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果