新型鐵基軟磁復合材料制備及包覆層熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、絕緣鐵粉基軟磁復合材料,是在鐵粉表面包覆一層絕緣層,具有優(yōu)良的軟磁性能,尤其是在高頻應用中。因為軟磁復合材料具有磁各向同性的特點,也經常用來設計新型高速電動機并且具有較少的能量損失。但是由于軟磁復合材料的密度相對較低,導致的材料強度較低,以及包覆層材料的熱穩(wěn)定性差致使成型后的材料熱處理溫度低,這兩個缺點嚴重的限制了其取代硅鋼材料以及其他多方面的應用。
　　本課題利用熱液合成法在不同條件下制備了五種包覆材料,并且用SEM, XRD,

2、 FT-IR和VSM對材料性能進行表征。用不同的方法包覆高純度鐵粉制備了軟磁材料粉末,并用粉末冶金技術在900MPa下壓制成型,然后在不同的氣氛和預定熱處理條件下熱處理。測量了樣品熱處理前后的密度和電阻率。用TGA/DTA對絕緣層的熱穩(wěn)定性進行分析。
　　研究得出pH=5的時候制備的Ni-Zn鐵氧體材料顆粒尺寸為17nm左右。當熱處理到500℃和700℃時,顆粒分別長大到73nm和390nm。通過 TGA/DTA分析由于 Ni-Z

3、n鐵氧體與鐵在高溫下發(fā)生反應導致電阻率非常低。制備的Mg-Al雙層氫氧化物在SEM下顆粒形狀很均勻,尺寸約為223nm。當熱處理后,Mg-Al雙層氫氧化物失效。TGA/DTA分析得出水和羥基的丟失及隨后雙層氧化物的形成。這并不能阻止高活性的表面鐵原子氧化形成導體。制備的P-Si-Al膠包覆的軟磁材料在熱處理到500℃后電阻率可達255×10-4Ω*cm,密度為7.02g/cm3。但當熱處理到700℃時,電阻率降低到6×10-4Ω*cm。

4、與鐵粉反應生成的磷酸鐵包覆層在550℃左右時由于磷酸鐵發(fā)生晶化使電阻率降低。第四種B-Si膠包覆層在熱處理后會融化增加材料的結合強度,但是由于包覆材料融化滲出,使材料電阻率降低使包覆失效。而最后制備 P-Si-Al-B膠包覆材料用加熱箱包覆方法制備的軟磁材料在500℃熱處理后電阻率可達283×10-4Ω*cm,在600℃熱處理后樣品表面電阻率可達到219×10-4Ω*cm,甚至在熱處理到700℃后表面電阻率仍可達到156×10-4Ω*c