随着电子工业的飞速发展,电子元器件逐渐向小型化、轻型化、高功率和高密度化发展,铁硅磁粉芯具有很好的电感特性、抗偏流特性及低损耗特性等,在电子工业中得到广泛的应用。
本文拟采用MnZn铁氧体代替传统高分子绝缘胶,与FeSi粉体混合制备磁粉芯,综合两者优点,获得了高抗摔性能、良好的综合软磁性能的复合磁粉芯;首次采用中频感应快速烧结工艺实现了铁氧体对 FeSi磁粉的绝缘包覆,探索了该系列磁粉芯的制备工艺,并详细研究了磁粉芯的频率特性、直流偏置特性以及静态软磁性能等。
本文开发了磁粉芯中频感应快速烧结制备工艺,成功实现了利用 MnZn铁氧体代替有机绝缘剂对 FeSi粉体进行有效包覆,通过中频感应快速烧结工艺,复合2wt%铁氧体就可以达到有效包覆作用。优化了铁氧体/FeSi6.5磁粉芯的制备工艺:MnZn铁氧体原料经过预烧、粉碎研磨、筛分后,得到300目 MnZn铁氧体预烧料。将预烧料与 FeSi6.5球形粉体混合、造粒、模压成形、在中频感应炉中快速烧结、退火处理后,得到磁粉芯成品。研究表明,本文开发的铁氧体/FeSi6.5磁粉芯的中频感应快速烧结制备工艺具有产品成品率高、退火热处理过程中无废气污染、产品抗摔性能好、频率特性好等突出优点。
经过粉体粒度级配调整和工艺优化,设计和制备出了“200目 FeSi粉体+5wt%、300目铁氧体粉体”配比的磁粉芯,产品密度达6.01 g/cm3,产品具有良好的抗摔性能。预烧前,磁粉芯的有效磁导率约为35.07,经过中频感应快速烧结后,磁粉芯有效磁导率显著提升,且一直保持着良好的频率稳定性,在1 kHz和200 kHz上的有效磁导率分别为59.57和57.99,下降率2.65%。磁粉芯品质因数随频率的增加而增加,值约为15~50。磁粉芯的直流偏置特性好,当外加直流磁场H值≤3000 A/m时,其有效磁导率μe随外加磁场的增加缓慢下降。但当H值为8520 A/m时,μe降至29.03,仍然大于当前广泛使用的FeSi6.5磁粉芯值(≤15),在开关电源和电力系统中具有广阔的应用前景。
- 作 者:
- 梁晓丽
- 学科专业:
- 材料科学与工程
- 授予学位:
- 硕士
- 学位授予单位:
- 南昌大学
- 导师姓名:
- 朱正吼
- 学位年度:
- 2016
- 研究方向:
- 语 种:
- chi
- 基金项目: