软磁复合材料

摘要： 作为一种新型的功能材料,软磁复合材料具有三维各向同性、低的涡流损耗、良好的频率特性及易于机械加工等优点,在电力电子领域有着广泛的应用。随着电子元器件微型化和高频化的发展趋势,对软磁材料的性能提出了更严苛的要求。综述了软磁复合材料绝缘包覆处理、成形技术与烧结和热处理三个方面的研究进展。以包覆工艺和包覆材料为出发点分析绝缘包覆对材料性能的影响规律,阐述了有机、无机和复合包覆工艺的最新研究进展,列举了成形技术与烧结在软磁复合材料制备上的应用情况,并梳理了热处理技术对高性能软磁复合材料的影响,最后对软磁复合材料的发展中需要关注的问题进行了总结与展望。

摘要： 针对定子无磁轭轴向磁通电机(YASA)独特的磁化特点,分别比较了非取向钢、取向钢以及软磁复合材料(SMC)用于定子铁芯时YASA电机的电磁与热性能。以某台车用直驱轮毂电机为研究对象,建立分析模型,对3种软磁材料的物性进行对比研究;在此基础上,通过2D等效模型分析了3种定子材料电机的磁化特性,通过3D有限元仿真方法研究了材料对电机的气隙磁密、反电动势、输出转矩、饱和特性、定子铁损、电机效率等参数的影响;通过流体热仿真得出3种电机的温度场分布;最后,采用取向钢材料作为YASA电机定子并做出样机,实验测试结果表明:实验结果与仿真结果具有较好的一致性。

摘要： 通过有限元软件静态场下的后处理功能,计算得出漏磁系数后与平均转矩进行综合考量,进而提出爪极永磁电机的优化建议。计算通过有限元软件完成。

摘要： 采用球磨法制备了Fe-Si/MnZn(Fe_(2)O_(4))_(2)核壳结构粉末,并采用放电等离子烧结制备Fe-Si/MnZn(Fe_(2)O_(4))_(2)软磁复合材料,研究了烧结温度(600~1000°C)对该复合材料显微组织与磁性能的影响。结果表明:不同温度烧结Fe-Si/MnZn(Fe_(2)O_(4))_(2)复合材料均由Fe-Si合金颗粒和颗粒间MnZn(Fe_(2)O_(4))_(2)相组成;在600~700°C烧结时复合材料通过机械结合实现致密化,属于欠烧,800~900°C烧结可实现良好冶金结合,属于完全烧结,1000°C烧结时颗粒间MnZn(Fe_(2)O_(4))_(2)铁氧体层遭到破坏,属于过烧;复合材料磁性能随烧结温度升高而先提高后下降,在900°C烧结时磁性能最好,饱和磁化强度最高,为1476 kA·m^(-1),矫顽力最低,为548.3 A·m^(-1),磁芯损耗较低,振幅磁导率稳定。

摘要： (续上期)5.5磁性粉末的种类粉末烧结软磁体是由软磁粉末压制烧结而成,磁粉芯是由软磁合金粉末与作为绝缘体的黏结相组成,是一种软磁复合材料。最终制品都是由软磁粉末压制成型与烧结后,直接得到的致密材料或零件。

摘要： 球形感应电机转子结构简单,均匀球体各方向的转动惯量相同,有助于减小电机多自由度运动时的转速波动,减小控制系统的设计难度.软磁复合材料(SMC)具有损耗小、适用于三维磁路设计、易于加工且成本较低的优越性.针对一种SMC材料的球形感应电机研究了其定子磁场的分析方法,首先,根据SMC球形感应电机定子线圈排布方式在空间中的对称性,提出了一种由单组线圈磁场综合球形感应电机整体磁场的研究策略,通过分析单组线圈通电磁场的等效磁路验证了该研究策略的可行性;其次,将球形感应电机单组线圈三维磁场简化为单组线圈二维磁场模型,进而建立了二维模型的等效磁网络模型并求解了气隙磁密分布,通过球谐波系数(SHC)的旋转变换获得了球形感应电机整体定子磁场;结合有限元仿真分析了等效磁网络模型同单组线圈三维磁场和单组线圈二维磁场的相对误差,相对误差的平均值分别为13.34%和18.53%,在气隙磁密较大的区间内,三者的相对误差最大不超过4.50%,从而验证了等效磁网络模型求取气隙磁密的正确性;最后,搭建了样机的软硬件实验平台,获得了不同工况下样机的气隙磁密数据.实验结果表明,样机的磁场特性与理论分析基本一致,验证了所提出的定子磁场分析方法的正确性和实用性.

摘要： 软磁复合(SMC)材料因其材料特性及微观结构特点,具有涡流损耗系数低、各向同性等优点,适用于超高速永磁同步电机(PMSM)设计,可以有效降低电机铁耗。以1台额定转速4000 r/min、额定频率533.33 Hz的PMSM为例,从电磁特性、铁耗分析计算等角度对SMC材料及硅钢片进行对比分析及有限元仿真计算,通过样机试验验证SMC材料分析结果的有效性。利用该分析方法,以1台采用SMC材料的120000 r/min的超高速PMSM为例,对比分析不同极槽配合对电磁性能的影响,对SMC材料应用于超高速PMSM提供一定的指导。

摘要： 软磁复合(SMC)材料因其材料特性及微观结构特点,具有涡流损耗系数低、各向同性等优点,适用于超高速永磁同步电机(PMSM)设计,可以有效降低电机铁耗.以1台额定转速4 000 r/min、额定频率533.33 Hz的PMSM为例,从电磁特性、铁耗分析计算等角度对SMC材料及硅钢片进行对比分析及有限元仿真计算,通过样机试验验证SMC材料分析结果的有效性.利用该分析方法,以1台采用SMC材料的120 000 r/min的超高速PMSM为例,对比分析不同极槽配合对电磁性能的影响,对SMC材料应用于超高速PMSM提供一定的指导.

摘要： 本文通过磷酸盐/二氧化硅复合绝缘包覆而改善Fe-6.5Si软磁复合材料的综合性能,复合绝缘包覆结构由化学包覆结合溶胶凝胶法制备而成。研究了复合绝缘包覆的Fe-6.5Si软磁复合材料的微观结构及磁性能。结果发现,在Fe-6.5Si软磁合金粉末表面形成的复合绝缘包层具有良好的热稳定性和耐压性。相比于单层磷酸盐及二氧化硅包覆的Fe-6.5Si软磁复合材料,复合绝缘包覆的Fe-6.5Si软磁复合材料具有更高的磁导率及更低的损耗。因此,本文提供了一种优化软磁复合材料性能的新思路。

摘要： 金属软磁复合材料(Soft Magnetic Composite,SMC)由于具有较高的饱和磁感应强度、高磁导率、低矫顽力及各向同性的磁性能,因此在航空航天、电动汽车和电力电子等领域有广阔的应用前景.铁损是影响材料性能优劣的主要因素,其随磁性基体材料和制备工艺的不同而不同,建立SMC材料的损耗模型并对损耗来源进行预测和分离是十分重要的课题.主要总结了前人在软磁复合材料损耗方面的研究进展,阐释了金属软磁复合材料的损耗机理,综述了磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗的研究模型,并预测了今后的损耗模型研究趋势,这对低功耗金属软磁材料的发展具有重要意义.

摘要： 软磁复合材料由于其磁各向异性、低损耗、易加工、成本低等优点,在含有三维磁路结构的电磁设备(如球形电机、爪极电机、横向磁通电机等)中具有巨大的应用潜力,因此在电气工程领域引起了广泛关注.为准确模拟软磁复合材料在复杂磁化条件下的磁特性,本文介绍了基于Preisach磁滞模型的极限磁滞回线法.该方法通过Preisach平面几何描述和分离分布函数变量,解决了经典Preisach模型中分布函数难以确定的问题,只需要极限磁滞回线的数据就能够模拟包括主磁滞回线和多阶回转曲线在内的多种磁特性.根据模拟得到的一阶回转曲线族求出磁滞回线所对应的分布函数,并且通过修正分布函数中的特征参数,使其能够考虑压力变化对材料磁特性的影响.最后通过与实验结果对比,验证了极限磁滞回线法的有效性和正确性.

摘要： 以氯化盐作为原料,采用共沉淀法制备了NiZn铁氧体并包覆在Fe粉颗粒表面.将包覆粉末通过成形和热处理制备成软磁复合材料.通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪以及红外光谱分析了包覆粉末和磁体的特性.用电感仪测量样品磁导率,损耗仪测量样品的磁损耗.研究结果表明,化学共沉淀法能够较好地完成NiZn铁氧体的制备和绝缘包覆.磁体经空气气氛500°C下热处理后,在纯Fe颗粒和铁氧体绝缘层之间形成了一铁的氧化物过度区.所得磁体磁性能在2kHz-200kHz频率范围内均有较稳定的磁导率.

摘要： 本文采用溶胶凝胶法制备的NiZnFe2O4作为绝缘包覆剂制备软磁复合材料,并研究了NiZnFe2O4含量和成形压力对复合材料磁性能的影响.采用SEM和线扫描分析显示在铁粉颗粒表面存在一层均匀的NiZnFe2O4包覆层,绝缘包覆层的存在可以有效的提高软磁复合材料的电阻率.实验结果表明,NiZnFe2O4包覆剂的加入,可以大幅降低材料内部的磁损耗,在100kHz时其磁损耗仅为未包覆样品的16.2％.随着NiZnFe2O4包覆剂含量的增加,软磁复合材料的复数磁导率实部值逐渐降低,与其他含量的样品相比,NiZnFe2O4含量为3wt％的样品具有最低的复数磁导率虚部值和相对较高的复数磁导率实部值.当NiZnFe2O4的含量为3wt％,成形压力为1000MPa时,软磁复合材料的密度达到7.14g·cm-3,饱和磁感应强度为1.47T.

摘要： 以氯化盐作为原料,采用共沉淀法制备了NiZn铁氧体并包覆在Fe粉颗粒表面.将包覆粉末通过成形和热处理制备成软磁复合材料.通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪以及红外光谱分析了包覆粉末和磁体的特性.用电感仪测量样品磁导率,损耗仪测量样品的磁损耗.研究结果表明,化学共沉淀法能够较好地完成NiZn铁氧体的制备和绝缘包覆.磁体经空气气氛500°C下热处理后,在纯Fe颗粒和铁氧体绝缘层之间形成了一铁的氧化物过度区.所得磁体磁性能在2kHz～200kHz频率范围内均有较稳定的磁导率.

摘要： 随着电气设备小型化趋势,对各式微型粉芯的需求日益显著.为了研制出体积更小、重量更轻,能效更高的粉芯,开发新型软磁复合材料(SMC)成为当前一个热点.文章综述了SMC材料的制备工艺与研究进展、软磁复合材料性能和软磁复合材料应用;并对软磁复合材料在节能减排和新能源起的作用和潜在市场作了展望.

摘要： 为了给高性能材料的制各和高灵敏度传感器的开发提供充分的理论和实验依据,利用X射线衍射仪(XRD)、Instron 1196材料试验机和力磁耦合测试研究了非晶粉热处理对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9/硅橡胶软磁复合材料微观组织、力学性能和磁性能的影响.结果表明,非晶粉的热处理不仅能够实现非晶合金的纳米晶化,而且能够有效改善软磁复合材料的磁性能.热处理后软磁复合材料的磁滞回线面积和矫顽力降低,而磁感应强度增加.

摘要： 本文讨论了在不同烧结温度下软磁复合材料(1P Somaloy700和AncorLam HR)所表现出的性能差异,其中包括对材料力学性能,磁性能,物理性能的影响及其变化规律。综合评述了合理的烧结工艺对产品在应用中的重要性,研究结果表明,良好的烧结工艺可以保证高的磁导率和低的涡流损耗,同时也可以保持材料良好的物理和力学性能。

摘要： 以氯化盐为原料,采用共沉淀法制备NiZn铁氧体包覆纯Fe粉.并通过成形和热处理制备成软磁复合材料.采用扫描电子显微镜观察(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X-射线(XRD和拉曼光谱仪分析了包覆粉末和热处理粉末,采用综合物性测试系统(QD-VSM)检测了粉末的磁性能.采用SEM和EDS分析了软磁复合材料的形貌和成分,采用B-H曲线分析仪测试了试样的磁导率和损耗.结果表明,采用共沉淀法,可以实现纯Fe粉包覆,在600°C保温1小时形成尖晶石结构的NiZn铁氧体.软磁复合材料在500°C热处理后,绝缘层没有破坏,在2-200kHz频率范围内,磁导率较稳定和较低的总损耗.

摘要： 噪声抑制是电机设计和应用中亟待解决的关键问题之一,尤其在体积较大的电机中,定子硅钢片磁致伸缩效应造成的振动噪声占比很大.针对由于硅钢片磁致伸缩效应导致的电机振动噪声问题,本论文提出通过填充具有负磁致伸缩特性的软磁复合材料来抑制电机振动噪声的方法:即在保障填充材料的磁导率和电阻率与硅钢片基本一致的前提下,使拟填充材料的负磁致伸缩与硅钢片的正磁致伸缩效应引起的形变基本相互抵消,从而达到降噪目的;建立电机电磁-机械耦合数值模型,利用粒子群算法迭代计算出孔的尺寸和在电机结构中的合理分布位置;通过制作模型进行实验验证.本论文将为低噪声电机设计提供理论支撑,具有重要的学术意义和应用前景.

摘要： 铁基磁粉芯软磁材料是以特定结构的树脂为绝缘剂对还原铁粉进行包覆,采用温压工艺压制成形一种复合材料.本文对环形磁粉芯使用B-H磁滞回线分析仪测试其磁学性能,重点考察了包覆剂含量、压制压力和热处理温度等对磁粉芯磁学性能的影响。研究结果表明,在热处理温度和压制压力分别为500°C和700MPa时,添加1.0％包覆剂的磁粉芯其磁损耗较低,磁学性能稳定,改变压制压力或者提升热处理温度,对磁粉芯的磁学性能尤其对磁导率有较大的影响。

摘要： 提供一种不仅获得成型性的优点，而且能够提高生产性及密度的电抗器的制造方法、芯的制造方法、芯及电抗器。所述电抗器的制造方法是包括包含磁性粉末及树脂的芯、以及安装于芯上的线圈的电抗器的制造方法，其包括：混合工序，相对于磁性粉末而混合3wt％～5wt％的树脂；成型工序，将混合工序中获得的混合物及线圈加入既定的容器中而成型；加压工序，在成型工序时挤压混合物；以及固化工序，使成型工序中获得的成型体固化。

摘要： 一种金属软磁复合材料用有机绝缘粘结剂及其磁体制备方法，有机绝缘粘结剂是由A液和B液组成，其中A液为0.2~0.6%硅烷偶联剂，B液是由质量比为10~30%脂环族环氧树脂、5~15%甲基六氢苯酐、20~60%硅树脂和10~40%二甲苯混合而成的绝缘包覆液，B液的总用量在0.5~1.5%，制备时先在金属粉末表面均匀包覆一层A液硅烷偶联剂，然后再包覆B液包覆液，经过烘干、压型、脱脂、热处理等步骤制得。本发明的有机物绝缘粘结剂与其他成分的有机粘结剂相比耐热温度高，粘结效果好，可减少使用量，从而减少非磁性物质的含量，有利于提高磁体的磁导率和降低损耗。采用本发明所制备的金属软磁复合材料，具有较好的磁性能及频率稳定性。

摘要： 本发明公开了致密软磁复合铁芯材料的制备方法及软磁复合材料，步骤为：分别准备金属软磁粉、软磁铁氧体粉和玻璃助烧剂粉，将这三种粉末混合得到复混粉末，再将复混粉末进行真空热压处理，得到软磁复合材料，其中金属软磁粉为FeCo粉、FeNi粉和FeSiAl粉中的至少一种，软磁铁氧体粉为镍锌铁氧体粉和/或锰锌铁氧体粉。本发明的有益效果：能够制得密度高、饱和磁化强度高同时磁导率高、磁损耗低的复合铁芯材料，具有较好的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种软磁复合材料的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：(1)原料准备；(2)绝缘包覆：在反应釜中加入步骤(1)准备的铁粉，放入热处理炉，先将反应釜抽真空，然后升温至60～200°C，随后对铁粉进行搅拌，同时将氧气缓慢通入反应釜中，直到加到正压状态，正压压力为0.5～2.5Mpa，在该正压压力状态下保温5～30min，随炉冷却，得到表面包覆有Fe3O4氧化膜的铁粉；(3)压制；(4)烧结。本发明还提供了一种采用该制备方法得到的软磁复合材料。与现有技术相比，本发明软磁复合材料的制备方法工艺简单且能够降低矫顽力和总损耗。

摘要： 本发明提供一种金属软磁复合材料的绝缘包覆方法、金属软磁复合材料。本发明的金属软磁复合材料的绝缘包覆方法，将正硅酸乙酯和三烷氧基硅烷混合后加入到无水乙醇中，第一次滴加不足量的水，滴加完搅拌2～30分钟，加入软磁金属粉体，搅拌5～30分钟，第二次滴加不足量的水，滴加完搅拌2～20分钟，最后滴加足量的水，继续搅拌5～60分钟，过滤，干燥，获得绝缘包覆粉体。本发明通过逐渐加入水促使正硅酸乙酯和三烷氧基硅烷逐步水解缩合，在软磁金属粉体表面包覆了一层交联密度梯度变化的绝缘层，压制成型、退火后，获得的金属软磁复合材料具有绝缘、低涡流损耗等性能。

摘要： 本发明提供一种软磁复合材料的制备方法及软磁复合材料，采用包含两种不同粒径的纳米无机氧化物的硅烷水解物，当铁基软磁粉体加入到硅烷水解物中，硅烷水解物吸附在铁基软磁粉体表面并进行缩合反应成膜，同时带动两种不同粒径的纳米无机氧化物沉积在铁基软磁粉体表面。小粒径的纳米无机氧化物填充在大粒径的纳米无机氧化物之间的空隙，不同纳米无机氧化物之间的空隙由硅烷水解缩合产物填充，在铁基软磁粉体表面形成了由不同粒径的纳米无机氧化物和硅烷水解缩合产物组成的绝缘包覆层。本发明的软磁复合材料在压制成型时表面的绝缘包覆层破损少，退火后软磁复合材料的绝缘性能较好，而且磁损耗较低。

摘要： 本发明实施例涉及磁性材料的制备技术领域，公开了一种金属软磁复合材料的制备方法，包括如下步骤：将金属磁粉进行等离子球化处理；得到类球形磁粉；将类球形磁粉在可控气相辅助条件下进行热处理反应，形成绝缘包覆层，得到金属软磁复合材料。本发明通过将金属磁粉进行等离子球化处理，其中，等离子发生气体为还原性气体，这样便将等离子球化处理和金属磁粉还原处理一步完成，缩短了工艺流程，使得工艺更简单。此外，将等离子球化处理后的类球形磁粉在气相辅助条件下进行反应形成绝缘包覆层，这样类球形磁粉的外表面包覆均匀、致密的绝缘壳层，使得金属软磁复合材料具有较高的磁导率、直流叠加特效和低磁损耗的优异磁性能，从而提高了生产的良品率，降低了生产成本。

摘要： 一种金属软磁复合材料用有机绝缘粘结剂及其磁体制备方法，有机绝缘粘结剂是由A液和B液组成，其中A液为0.2~0.6%硅烷偶联剂，B液是由质量比为10~30%脂环族环氧树脂、5~15%甲基六氢苯酐、20~60%硅树脂和10~40%二甲苯混合而成的绝缘包覆液，B液的总用量在0.5~1.5%，制备时先在金属粉末表面均匀包覆一层A液硅烷偶联剂，然后再包覆B液包覆液，经过烘干、压型、脱脂、热处理等步骤制得。本发明的有机物绝缘粘结剂与其他成分的有机粘结剂相比耐热温度高，粘结效果好，可减少使用量，从而减少非磁性物质的含量，有利于提高磁体的磁导率和降低损耗。采用本发明所制备的金属软磁复合材料，具有较好的磁性能及频率稳定性。

摘要： 本发明公开了致密软磁复合铁芯材料的制备方法及软磁复合材料，步骤为：分别准备金属软磁粉、软磁铁氧体粉和玻璃助烧剂粉，将这三种粉末混合得到复混粉末，再将复混粉末进行真空热压处理，得到软磁复合材料，其中金属软磁粉为FeCo粉、FeNi粉和FeSiAl粉中的至少一种，软磁铁氧体粉为镍锌铁氧体粉和/或锰锌铁氧体粉。本发明的有益效果：能够制得密度高、饱和磁化强度高同时磁导率高、磁损耗低的复合铁芯材料，具有较好的应用前景。

摘要： 本发明提供一种稀土软磁粉末及其制备方法、软磁复合材料及其制备方法，所述稀土软磁粉末包括Ce2Fe17‑x‑yNixTyNz，其中，T包括Si、C或B中的任意一种或至少两种的组合；x、y、z分别为Ni、T与N的原子含量，x为0.1～0.5，y为0.1～0.5，z为2～4；所述稀土软磁粉末与粘结剂混合制备得到软磁复合材料，可以满足在高频工作条件下电子器件的使用。