金属软磁材料.ppt

铁硅合金的磁性能铁心损耗随Si含量上升而下降，其主要原因是可降低磁晶各向异性能，通过高温退火可消除有害杂质和缺陷（因压缩γ相范围）以及提高电阻率。在高饱和磁感应强度材料中，Si含量对损耗的影响明显。铁硅合金的饱和磁致伸缩系数λs、电阻率ρ、饱和磁感应强度Bs、磁晶各向异性常数K1、居里温度TC等磁性能随硅质量分数的变化第19页,共41页，星期六，2024年，5月几种不同混合比例且经退火处理的铁硅混合粉末与商用Fe87Si13混合粉末在不同频率下的磁导率给出了5.85～8.2GHz频段铁硅混合粉末的磁导率。除了Fe87Si13混合粉末之外，其他样品均为机械混合，并对其进行300℃的退火处理。其中Fe75Si25的磁导率最高，接近于纯铁，而工业品的Fe87Si13却很低，这表明铁硅合金的磁性能与制造工艺也有很大关系。第20页,共41页，星期六，2024年，5月当Si含量为6.5wt%时，其磁导率高，矫顽力低，磁滞损耗低，电阻率高，磁致伸缩极小，经过单辊（gǔn）法淬火处理的铁硅合金可用作变压器铁心。研究发现，铸造出的合金不具有取向性，1373K的温度下处理1h，可使合金再结晶，形成再结晶组织，从而改善合金的磁性能，提高了磁导率并且降低了矫顽力。铁硅合金晶体的[001]方向是易磁化方向，因此，除了提高硅含量、减小片材厚度及控制磁畴结构等方法可以降低铁损外，还可通过冷轧和退火的办法获得[001]方向的择优取向来获得高性能取向硅钢片。同时退火温度和速率也会影响到Fe87Si13的磁性能，其中500℃油淬火样品的磁性能最优，损耗低，相对磁导率高。第21页,共41页，星期六，2024年，5月当代研究成果展示铁硅合金的放电等离子烧结行为：以雾化Fe粉和FeSi合金粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)制备Fe-6.5%Si高硅硅钢片,通过XRD,SEM等测试手段对样品进行分析。结果表明,铁硅合金的烧结过程可以分为4个阶段;当温度为1100℃时气孔率为1.48%;烧结过程中主要发生以Fe3Si颗粒为核心反应扩散,烧结初期为颗粒间的紧密结合,烧结中期颗粒的界面处有Fe3Si相生成,形成FeSi过渡层,烧结后期直接形成了Fe(Si)的单一固溶体相。第22页,共41页，星期六，2024年，5月当代研究成果展示低能离子束方法制备磁性Fe-Si合金薄膜：利用质量分离的低能离子束技术,获得了磁性FeSi合金薄膜。利用俄歇电子能谱法(AES)、X射线衍射法(XRD)以及交变梯度样品磁强计(AGM)测试了样品的组分、结构以及磁特性。测试结果表明在室温下制备的FeSi合金是Fe组分渐变的非晶薄膜,具有室温铁磁性。当衬底温度为300℃时制备的非晶FeSi薄膜中有Fe硅化物FeSi相产生,样品的铁磁性被抑制。第23页,共41页，星期六，2024年，5月当代研究成果展示Fe-Si合金的机械合金化及其相变研究：为了探讨机械合金化法制备Fe-Si合金的有效性,研究了Fe-Si的机械合金化及其相变.用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪研究了Fe-Si粉体的机械合金化过程,结果表明:球磨初期,韧性的Fe粉体磨成块状,脆性的Si粉体磨成小颗粒;随着球磨强度的增加,韧性的Fe粉体形成层片状而脆性的Si颗粒则分布在Fe的层片间或层片上;最后,Fe-Si粉体通过原子扩散实现机械合金化.因此,Fe,Si粉体在球磨机转速400r/min、球料比40∶1的条件下,球磨15h可以合金化.机械合金化后的Fe-Si合金经过1243K退火1h可得到单相的α-FeSi2;机械合金化后的Fe-Si合金经过1243K退火1h再冷却到1073K保温1h可得到单相的β-FeSi2.因而,单相的α-FeSi2或β-FeSi2可通过对机械合金化的Fe-Si合金进行热处理获得.第24页,共41页，星期六，2024年，5月当代研究成果展示太阳能专用铁硅合金软磁材料及其制造方法：本发明涉及磁性物体的制造方法,尤其涉及种太阳能专用铁硅合金软磁材料及其制造方法。太阳能专用铁硅合金软磁材料,该铁硅合金软磁材料由以下的组分压制成型：铁硅粉末,其中Si的重量含量为2%～8%,余量为Fe；对铁硅粉末表面处理的磷酸,为铁硅合金粉末重量的1.0%～1.5%；酚醛树脂,为铁硅合金粉末重量的0.3%～0.8%。本发明具有以下优点：1、制作工艺简单,使用设备简单；2、采用价低的铁硅粉末,生产成本大大降低；3、采用此种方法制作的产品,具有良好的电感量,较高的品质因数,较低的功率损耗值；4、在较高的温度条件下,铁硅合金仍能保持优异的软磁性能。第25页,共41页，星期六，2024年，5月当代研究成果展示铁硅合金(XFLUX?)提供中低频