FeSiAl磁粉CrMn合金化及其表面处理工艺磁粉芯性能研究.docx

分类号： 学校代号： 1l 845 UDC： 密级： 学 号： 211 1202058 广东工业大学硕士学位论文 (工学硕士) F e S iAl磁粉Cr／Mn合金化及其表面处 理工艺和磁粉芯性能研究 赵定武 指导教师姓名、职称： 值垂定 副教握 学科(专业)或领域名称：邀电王堂皇固签电王堂 学生所属学院： 挝挝墨能遮堂医 论文答辩日期： 2Q!§生鱼旦2目 万方数据  删Y 川2舢7删9舢6删2删8 Ⅲ2 A Dissertation Submitted to Guangdong University of Technology for the Degree of Master (Master of Engineering Science) Study on FeSiAl magnetic powder Cr／Mn alloyedsurface treatment processes and properties of the magnetic cores Msc．Candidate：Zhao Dingwu Supervisor：Prof．He Yuding June 2015 School of Materials and Energy Guangdong University of Technology Guangzhou，Guangdong，P．R．China，5 1 0006 万方数据  摘要 摘 要 铁硅铝粉及其磁粉芯具有高饱和磁化强度，低损耗，优良的高频性能及高性价 比，应用前景广阔。本文主要分两部分来研究铁硅铝合金粉及其磁粉芯，一方面采 用市面购买的铁硅铝合金粉作原材料，重点研究磁粉表面绝缘处理工艺；另一方面 用真空电弧熔铸及球磨法自制铁硅铝合金粉，并掺入Cr、Mn。使用扫描电子显微 镜(SEM)观察粉末形貌，X射线衍射仪(XRD)检测粉末的晶体结构、振动样品 磁强计(VSM)测试粉末的饱和磁化强度。采用软磁交流测试仪检测铁硅铝磁粉芯 的损耗，用LCR测试仪测试磁粉芯的电感和品质因数，用软磁直流测试仪测试有效 截面积和有效长度，从而算得磁粉芯的有效磁导率。研究结果表明： l、对购买的铁硅铝粉进行20h、40h、60h的球磨后，发现经40h球磨后的粉 扁平化程度较20h好，粉的粒径也得到充分细化，且团聚现象不明显。经60h球磨 后的粉虽然扁平化程度较大，但出现了大量的团聚片状粉。 2、用双氧水对购买的铁硅铝粉进行氧化。分别选用浓度为10％和30％的双氧 水，结果表明浓度为30％时损耗较小，有效磁导率较小，品质因数较大，饱和磁化 强度较小。采用浓度为30％的双氧水，处理时间分别为3min到5h，功率损耗随时 间的延长而降低，5h时达到57．33 W／kg，有效磁导率随氧化时间的延长而降低，品 质因数随氧化时间延长而升高，饱和磁化强度随反应时间延长而降低，但下降幅度 不大。 3、成型压力对磁粉芯磁性能有影响。当成型压力在1850MPa时，功率损耗最 小，磁粉芯磁导率随成型压力的增大而增大，磁粉芯的品质因数随成型压力的增加 而不断增大。 4、在300℃到900℃的温度下对购买的铁硅铝磁粉进行10min的硼化处理，结 果表明随着温度的升高，磁粉芯损耗基本呈下降趋势，磁粉芯磁导率随着硼化温度 的升高而降低，品质因数基本随着温度的升高而增大，饱和磁化强度随硼化时间的 延长基本呈现下降趋势。在900。C条件下，以不同浓度的硼酸处理，当浓度小于4％ 时，功率损耗随浓度升高而降低，当浓度大于4％时，功率损耗随浓度升高而升高， 当硼酸浓度达到4％时，损耗可降低到40．82 W／kg，随着硼酸浓度增加磁导率逐渐 降低，品质因数在浓度为4％时达到最大值56，饱和磁化强度随着浓度的增加而增 万方数据  广东工业大学硕士学位论文 大。随着硼化时间的延长，磁粉芯的功率损耗降低，磁导率减小，品质因数上升， 饱和磁化强度随着硼化时间的延长而呈现降低的趋势。 5、将质量分数分别为0．5％到6％的Cr掺入标准成分的FeSiAI合金中，随着 Cr含量的增加，磁粉芯损耗呈下降趋势，当Cr含量达到6％时，磁粉芯损耗降到 24．38 W／kg。磁导率随Cr含量的增加而降低，磁粉芯的品质因数随着Cr含量的提 高而上升。 6、将质量分数分别为0．5％到2％的Mn掺入标准成分的FeSiAI合金中，结果 表明，随着Mn含量的提高，磁粉芯的损耗先降低后升高，在Mn含量为1．5％时达 到最低35．2 W／kg，磁导率随Mn含量升高而升高，品质因数随Mn含量升高先增大 后减小。 关键词：FeSiAI磁粉芯；双氧水氧化；硼化；掺Cr／Mn；饱和磁化强度：功率 损耗 万方数据  ABSTRACT AB STRACT Sendust powder and