磷酸鹽包覆軟磁復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、粉末冶金軟磁復(fù)合材料(SMCs)具有各向同性、低渦流損耗和低成本的優(yōu)異性能，在過(guò)去十年里被廣泛地用作電機(jī)領(lǐng)域的各種鐵心材料。但SMCs絕緣包裹層的耐高溫性能限制了其熱處理溫度在600℃以下的范圍，否則絕緣性急劇惡化，成為提高SMC材料性能的瓶頸。
　　本研究通過(guò)化學(xué)處理法制備了三種不同磷酸鹽包覆層厚度的軟磁復(fù)合粉末，并采用粉末冶金法壓制和燒結(jié)得到SMC成型制品。應(yīng)用SEM和XRD對(duì)其絕緣層的顯微形貌和組成進(jìn)行了分析；并利用TGA/

2、DTA分析探討了包裹層的高溫穩(wěn)定性能；最后，分別討論了包覆層的厚度及成型壓力對(duì)SMC制品密度、硬度的影響，并利用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)測(cè)量了SMC材料直流磁性能(M-H曲線)。
　　研究得出，本試驗(yàn)所采用的化學(xué)處理法能夠?qū)崿F(xiàn)鐵粉表面的磷酸鹽包覆，且包覆層的厚度隨著包覆液中H3PO4/Fe的比例而增加。當(dāng)H3PO4/Fe=0.02時(shí)，包覆層的平均厚度為3μm；而當(dāng)H3PO4/Fe=0.09時(shí)，得到的包覆層的平均厚度為10μm。TG

3、A結(jié)果顯示采用高濃度磷酸制得的包覆粉末具有較好的高溫穩(wěn)定性，當(dāng)H3PO4/Fe=0.18時(shí)，其發(fā)生氧化的溫度高達(dá)800℃，遠(yuǎn)高于商業(yè)用的低量包覆SMC粉末的熱穩(wěn)定溫度。
　　通過(guò)DTA分析發(fā)現(xiàn)磷酸鐵包覆層在500℃～600℃的范圍內(nèi)產(chǎn)生了玻璃化轉(zhuǎn)變，600℃左右時(shí)發(fā)生晶化反應(yīng)；XRD圖譜也指出，H3PO4/Fe=0.18粉末的包覆介質(zhì)中含有晶體FePO4，它為可導(dǎo)體，是導(dǎo)致包裹層失去絕緣作用的主要原因。
　　高密度的SMC材