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高性能软磁粉芯开发与产业化
 

本项目将基于以下几个方面开展实验:

(1) 高磁通密度非晶软磁合金的成分设计

根据Miedena热力学模型和Slater-Pauling磁矩曲线,计算不同添加元素与FeB组合形成有序合金/固熔体时混合焓及平均原子磁矩,明确不同添加元素对二元合金系稳定和磁性能的影响,制备出具有高非晶形成能力和高磁通密度的Fe-X-B系软磁合金。

(2) 软磁合金纳米晶制备工艺

研究非晶合金在不同热处理温度下微观组织的变化,结合饱合磁化强度和磁导率受退火温度的影响,设计出合适的退火工艺参数,从而制备出纳米晶分布均匀“非晶+纳米晶”双相软磁合金;然后采用球磨+气流粉碎的方法获得纳米晶软磁合金粉体。

(3) 低损耗纳米晶软磁粉芯绝缘包覆工艺

通过表征纳米晶粉末颗粒形貌和表面特性,评估并选取偶联剂、钝化剂、粘接剂和绝缘剂的类型;利用正交试验方法,确定各包覆剂的最佳使用量,以获得磁粉的最佳包覆效果,以制备出具有低磁芯损耗的纳米晶软磁粉。

(4) 纳米晶软磁粉芯成型优化及扩试

在绝缘包覆工艺参数优化的基础上,通过对压制成型、去应力退火等工艺因素干预,实现对纳米晶粉芯综合性能的调控,从而平衡并优化磁粉芯稳定性及磁学性能,获得成本、工艺及性能最优的制备工艺规范,并进行扩试验证。

预期成效:本项目结合纳米晶软磁合金与磁粉芯复合工艺技术,在保留纳米晶软磁材料的高饱和磁感应强度与高磁导率的同时,最大限度的降低其磁芯损耗,并提升其温度和频率稳定性,使纳米晶磁粉芯兼具有低成本和高性能的优势,最终实现对高成本钼坡莫粉芯替代的目的,形成具有自主知识产权的专有技术。