摘 要

电力电子器件的高频化、节能化、高效化、小型化的发展趋势对于元件配套软磁铁芯的要求越来越高，而要满足这些电子器件的要求传统的铁粉粉芯以及坡莫合金粉芯包括钼坡莫合金粉芯已经渐渐不能满足需求。目前主流的粉芯制备大致分为物理破碎法和汽雾化法、水雾化法制备铁硅铝粉芯。本文将研究铁硅铝合金的制备工艺包括热处理，绝缘包覆，热成型进行研究。通过实验测得铁硅铝粉芯的磁导率为26到125，饱和磁通密度达到了1T.，居里温度为600摄氏度。同时还具有良好的直流偏置特性以及较高的温度稳定性，由于硅元素的价格较为便宜所以制作成本较低适用于商液和民用。所以软磁粉芯具有的较高的饱和磁通密度、良好的频率特性和恒磁导率等优良好磁性质，使其能够作为电感滤波器、变压器磁芯等广泛用于电子通讯、雷达、电源开关、逆变器等诸多领域。

Study on technological parameters and magnetic properties of rapidly solidified silicon aluminum oxide powder by steam atomization method

Abstract

The development trend of the high frequency, energy saving, high efficiency and miniaturization of the power electronic devices is becoming more and more demanding for the soft core of the components, and the requirement of the traditional iron powder core and the Momo alloy powder core, including the molybdenum permalloy powder core, has gradually gradually become unable to meet the demand.At present, the main powder core preparation is divided into physical crushing method, steam atomization method and water atomization method to prepare iron silicon aluminum powder core.The permeability of Fe Si Al core is 26 to 125, and the saturation flux density is 1T. and the Curie temperature is 600 degrees CelsiusAt the same time, it has good DC bias and high temperature stability. The price of silicon element is cheaper and the price of the finished product is low, so it is suitable for commercial liquid and civil.l.So the soft magnetic core has good magnetic properties such as high saturation flux density, good frequency characteristic and constant magnetic permeability. It can be used as inductance filter, transformer core and so on in many fields, such as electronic communication, radar, power switch, inverter.

关键词 汽雾化法制粉 铁硅铝粉芯

目录

摘要**************************************************************************1

Abstract***************************************************1

1. 绪论

1.1研究动机与背景 ***********************************************************4

1.2各种软磁材料 ***********************************************************5

1.3国内外研究现状 ***********************************************************6

1. 金属合金磁粉芯理论研究

2.1金属合金磁粉芯的性质及应用 ************************************************6

2.2金属磁粉芯的分类***********************************************************7

2.3铁硅铝粉芯微观结构*********************************************************7

2.4当前主要软磁铁芯材料的问题************************************************7

2.5铁硅铝粉芯的性能影响因素*****************************************8

1. 铁硅铝合金的制备实验

3.1 引言**********************************************************************8

3.2铁硅铝粉体的制备*********************************************************9

第四章 铁硅铝粉体的实验结果及结论

4.1引言************************************************************ 11

4.2磁导率及损耗******************************************************* 11

4.3居里温度及温度稳定性测定*************************************************11

4.4饱和磁通密度的测定以及直流偏置情况***************************************12

4.5汽雾化法制备铁硅铝粉体对其性质影响***************************************12

4.6总结与展望***************************************************************12

致谢**************************************************** 13

参考文献*********************************************** 13

第一章 绪论

1.1研究动机与背景

新世纪以来随着电子电工行业的迅猛发展，软磁材料的发展也必须紧紧跟随行业的发展。自1880年以来，软磁材料的发展史经历了从纯铁粉末、粉芯到后来的铁硅合金也就是硅钢，从铁镍坡莫合金粉芯到铁铝合金/铁硅铝粉芯。近年来铁钴合金粉芯、软磁铁氧体粉芯以及非近合金这些体系的成熟渐渐成为电子行业的核心部件。传统的铁粉芯材料由于其性能已经无法满足行业发展的需要被渐渐淘汰，而坡莫合金由于其镍元素的价格较高只适用于航空航天工业或者高科技军工行业，而目前作为拥有成本低廉，磁性能好发优点，硅钢和铁硅铝粉芯是目前最为理想的软磁材料。硅钢和铁硅铝粉芯材料由于具有较高的电阻率以及较为低廉的制作成本在新能源产业、高端电器、汽车电子、电能质量管理管理中能够得到较好的应用。

将铁硅铝颗粒外表包覆一层有机或者无机绝缘介质可以的得到一种软磁材料，他可以作为开关电路中滤波电感的作用，同时也可以作为中频变压器，由于铁硅铝粉体的优良磁性质和抗热变化性能可以广泛的应用于电子通信、变流器等领域。磁粉芯的生产自19世纪末到今天已经有数百年的历史，从最初的纯铁制品一路经历了铁镍坡莫合金粉芯、硅钢/铁硅铝合金，一直发展到现在的非晶微晶粉芯、复合粉芯工艺，其磁性质逐步增强，对于复杂、特殊的使用环境现代软磁材料能够很好的应对。在诸多软磁粉芯中，铁粉芯成本较低但是由于其磁损耗较大，升温特性强所以逐渐不适应现在的电子电器行业的需求。虽然它的磁导率频率稳定性较好，直流叠加特性优良，但是在高频条件下损耗大；在传统磁粉芯中被称作高通量粉芯它拥有最高的饱和磁感应强度（1.5T）和直流偏置性能的是坡莫合金粉芯；钼坡莫粉芯是在坡莫合金中添加Mo制成，在所有磁粉芯中磁导率范围最广，综合性能最佳，具有良好的温度稳定性、铁损耗较低、几乎没有杂声，但成本较高；铁硅铝粉芯因不含贵金属，其价格远低于前面提到的粉芯材料，但是略微高于传统粉芯，是目前性价比最高的软磁粉芯。同时近两年来为了解决非晶粉芯的噪音和高价格等问题而开发出来一种替代产品复合粉芯，目前已在UPS电源和变频空调中得到应用。

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