納米FeNi軟磁粉芯的制備及性能的研究.pdf

1、非晶軟磁材料由于呈現(xiàn)長(zhǎng)程無序狀態(tài)，不具有磁晶各向異性，擁有高磁導(dǎo)率、高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、高電阻率、低損耗、良好的頻率穩(wěn)定性等一系列優(yōu)良的磁性能，是21世紀(jì)各國材料行業(yè)的研究重點(diǎn)，經(jīng)過添加特定元素和合適的退火處理，在其基體上還能出現(xiàn)納米晶粒，使其性能更加優(yōu)越，有望取代硅鋼和鐵氧體。
　　磁粉芯是一種由磁性粉末經(jīng)過絕緣包覆后，通過粉末冶金方法制備的一種復(fù)合軟磁材料。鑒于非晶納米晶軟磁材料的優(yōu)異磁性能，本文選用自制的納米鐵鎳粉末作為原始粉

2、末，然后絕緣包覆，經(jīng)過溫壓成形得到磁粉芯，并對(duì)磁粉芯進(jìn)行去應(yīng)力退火處理。主要探討了Fe2+與Ni2+摩爾比、分散劑聚乙烯吡咯烷（PVP）和絡(luò)合劑乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-2Na）用量對(duì)納米鐵鎳粉末磁滯回線、物相的影響。探討了鈍化處理工藝、絕緣粘結(jié)劑包覆工藝、溫壓成形工藝、熱處理工藝對(duì)磁粉芯性能的影響。通過 X射線衍射儀（XRD）、差熱分析儀（DSC）、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)（VSM）和掃描電子顯微鏡（SEM）等設(shè)備對(duì)粉末進(jìn)行了分析，通過軟磁交

3、流測(cè)量?jī)x、精密磁性元件分析儀對(duì)磁粉芯性能進(jìn)行測(cè)量。主要得出以下結(jié)論：
　　1、以 KBH4為還原劑，F(xiàn)eSO4·7H2O、NiSO4·6H2O為鐵源和鎳源，調(diào)節(jié)分散劑 PVP、絡(luò)合劑 EDTA-2Na濃度，能夠制備出類球形、粒徑為30~50nm的納米鐵鎳粉末。當(dāng)PVP用量為20g/L、EDTA-2Na用量為30g/L時(shí)，非晶粉末的飽和磁化強(qiáng)度最大；非晶粉末一次晶化溫度峰值約為268℃、二次晶化溫度峰值約為442℃。
　　2、

4、鈍化處理能夠提高磁粉芯的綜合性能。隨著鈍化液磷酸濃度的升高，磁粉芯的密度、磁導(dǎo)率、品質(zhì)因數(shù)，都先增加后減小，磁損耗則先減小后增加。當(dāng)磷酸濃度為0.6wt％時(shí)，磁粉芯綜合性能最佳。
　　3、隨著絕緣粘結(jié)劑用量的增加，磁粉芯的密度、磁導(dǎo)率、磁損耗均呈現(xiàn)逐漸降低的現(xiàn)象，品質(zhì)因數(shù)則先增加后減小。三組絕緣粘結(jié)劑中，單一的無機(jī)絕緣粘結(jié)劑水玻璃和有機(jī)絕緣粘結(jié)劑233耐高溫有機(jī)硅樹脂的絕緣效果都不如復(fù)合絕緣粘結(jié)劑效果好。綜合對(duì)比，當(dāng)復(fù)合絕緣粘結(jié)劑

5、添加量為1.5wt%時(shí)，磁粉芯的綜合性能最佳。
　　4、溫壓成形時(shí)，隨著溫壓溫度的升高，磁粉芯的密度、磁導(dǎo)率、品質(zhì)因數(shù)均先增加后減小，磁損耗則先減小后增加；隨著壓力的增加，磁粉芯的密度、磁損耗逐漸增加，磁導(dǎo)率、品質(zhì)因數(shù)則先增加后減??；隨著潤(rùn)滑劑量的增加，磁粉芯的密度、磁導(dǎo)率、品質(zhì)因數(shù)均先增加后減小，磁損耗則先減小后增加。當(dāng)溫壓溫度為110℃、壓力為1000MPa、潤(rùn)滑劑添加量為1.5wt%時(shí)，磁粉芯的綜合性能最佳。
　　5、

6、熱處理能夠明顯提高磁粉芯的綜合性能。隨著退火溫度的升高，磁粉芯的密度逐漸減小，磁導(dǎo)率和品質(zhì)因數(shù)先增加后減小，磁損耗先減小后增加，當(dāng)退火溫度為240℃時(shí)，磁粉芯的綜合性能最佳。
　　6、綜合全文，當(dāng)鈍化液磷酸濃度為0.6wt%、復(fù)合絕緣粘結(jié)劑添加量為1.5wt%、溫壓溫度為110℃、溫壓壓力為1000MPa、潤(rùn)滑劑添加量為1.5wt%、熱處理溫度為240℃時(shí)，磁粉芯的綜合性能最佳，密度為4.29g/cm3，1000kHz測(cè)試時(shí)，磁導(dǎo)