Fe-Ni基纳米晶软磁粉芯磁性能研究

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杨操兵等:Fe.Ni基纳米晶软磁粉芯磁性能研究 Fe—Ni基纳米晶软磁粉芯磁性能研究。

杨操兵,朱正吼,黄军福,余 凯 (南昌大学材料科学与工程学院,江西南昌330031) 摘 要: 采用模压成型成功制备了Fe—Ni基纳米晶 磁粉芯。

并研究了热处理温度和时间、纳米晶粉体的 粒度、成型压力等对其磁性能的影响和其温度稳定性 和频率稳定性。

结果表明,当100~900℃内退火,随 着温度升高,卢。

和Q值都呈先增后减,600℃时卢。

达 到最大值31.5,其最佳退火时问为2h。

成型压力和纳 米晶粉体粒度越大,芦。

越大,Q值越小。

在100~ 1000kHZ内,磁粉芯具有较好的频率稳定性。

在25~ 100℃内,随着温度的升高,弘。

逐渐下降,其中25~ 40℃内,胁变化敏感,温度系数a。

为一1.95× 10一3℃~,而高于40℃时,其温度系数口。

仅为一2.48 ×10—4℃~。

数Q值,然后计算出磁粉芯的有效磁导率胁。

3结果与讨论 3.1相结构分析 图1为Fe—Ni纳米晶合金粉末经不同温度退火后 的XRD衍射图谱,保温时间为120rain,谱线中20= 45、65.5、83。

3处附近存在较强衍射峰,小于20=40。

处分布着一些复杂的衍射峰。

经PDF卡片对照,当退 火温度低于500。

C时,其3强峰分别对应着Fe,Ni。

(Im-3m)相的(110)、(200)、(211)3个晶面,而小于2口 =40。

处的那些复杂峰则为(Fe,Ni)固溶体相。

随着温 度的升高,主衍射峰变得逐渐窄和尖锐,而那些复杂峰 变弱。

说明其晶化相的数量越来越多,且(Fe,Ni)无序 相向有序相转变,当退火温度升为650℃时,其3强主 衍射峰附近和20=35。

处分别出现一个新的小衍射峰, 说明合金中有结构变化。

这可能是其部分体心立方相 结构发生了畸变造成的。

‘ ‘ 关键词: 中图分类号:0482.54;0756 Fe_Ni合金;纳米晶;磁粉芯;软磁性能 文献标识码:A 文章编号:1001-9731(2010)06-1083-03 1 引 言 F}Ni系合金(坡莫合金)是20世纪初成功开发 的一种软磁材料,由于其具有高磁导率、高磁通密度和 信噪比、低损耗等磁性能,至今仍为广泛应用的软磁材 料[1q]。

但Fe-Ni合金电阻率较低,涡损大,因此限制 了其在高频的应用范围。

进入21世纪后,随着高频逆 变技术的发展,电子元器件正逐渐向微型化、高频化发 展,因此对材料的性能提出了更为高的要求。

目前,在 中高频段应用场合中,磁粉芯发挥了非常重要的作 用[4。

]。

为探索Fe-Ni合金在中高频段的性能,可将其 制成磁粉芯,从而大大拓宽其适用频率范围。

因此研 究FPNi系磁粉芯的磁性能有着很重要的意义。

图1 FeNi(Im--3m l !。

哆…......1..:_. 5加℃ - - 』 .…. .^ I - J 衅一 1 j r 紫叩一一._I一…j 图谱 ….工… Fe.Ni合金粉体在不同退火温度状态下的XRD with Fig l XRD spectra of the Fe_Ni alloy powders different annealing temperature 2试验方法 将Fe-Ni纳米晶粉(100~300目)经过表面处理 后,在一定的压力(300~1000MPa)下,通过模压成型, 压制成环形磁粉芯。

磁粉芯的规格为27ram×14mm ×8ram。

再在气氛炉(氩气保护)中通过适当的热处理 后,用0.21ram的漆包铜线在圆环上均匀绕线


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