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摘要:将不同比例的Cr掺入FeSiAl合金中,经真空电弧熔炼、破碎、球磨制得合金粉.添加适量润滑剂和粘结剂,经冷压成型制得磁粉芯,并在933K退火1h.用振动样品磁强计检测合金粉的饱和磁化强度,用动态磁滞回线测试装置测试磁粉芯的功率损耗,用LCR测试有效磁导率.结果表明,当Cr含量低于6%时,随Cr含量升高,合金粉的饱和磁化强度升高;当Cr含量为6%时达到136.73 emu/g;在Cr含量为6%时磁粉芯的损耗最小,为25.38 W/kg;随Cr含量的升高,磁导率减小....
[硕士论文] 赵定武
微电子学与固体电子学 广东工业大学 2015(学位年度)
摘要:铁硅铝粉及其磁粉芯具有高饱和磁化强度,低损耗,优良的高频性能及高性价比,应用前景广阔。本文主要分两部分来研究铁硅铝合金粉及其磁粉芯,一方面采用市面购买的铁硅铝合金粉作原材料,重点研究磁粉表面绝缘处理工艺;另一方面用真空电弧熔铸及球磨法自制铁硅铝合金粉,并掺入Cr、Mn。使用扫描电子显微镜(SEM)观察粉末形貌,X射线衍射仪(XRD)检测粉末的晶体结构、振动样品磁强计(VSM)测试粉末的饱和磁化强度。采用软磁交流测试仪检测铁硅铝磁粉芯的损耗,用LCR测试仪测试磁粉芯的电感和品质因数,用软磁直流测试仪测试有效截面积和有效长度,从而算得磁粉芯的有效磁导率。研究结果表明:
  1、对购买的铁硅铝粉进行20h、40h、60h的球磨后,发现经40h球磨后的粉扁平化程度较20h好,粉的粒径也得到充分细化,且团聚现象不明显。经60h球磨后的粉虽然扁平化程度较大,但出现了大量的团聚片状粉。
  2、用双氧水对购买的铁硅铝粉进行氧化。分别选用浓度为10%和30%的双氧水,结果表明浓度为30%时损耗较小,有效磁导率较小,品质因数较大,饱和磁化强度较小。采用浓度为30%的双氧水,处理时间分别为3min到5h,功率损耗随时间的延长而降低,5h时达到57.33 W/kg,有效磁导率随氧化时间的延长而降低,品质因数随氧化时间延长而升高,饱和磁化强度随反应时间延长而降低,但下降幅度不大。
  3、成型压力对磁粉芯磁性能有影响。当成型压力在1850MPa时,功率损耗最小,磁粉芯磁导率随成型压力的增大而增大,磁粉芯的品质因数随成型压力的增加而不断增大。
  4、在300℃到900℃的温度下对购买的铁硅铝磁粉进行10min的硼化处理,结果表明随着温度的升高,磁粉芯损耗基本呈下降趋势,磁粉芯磁导率随着硼化温度的升高而降低,品质因数基本随着温度的升高而增大,饱和磁化强度随硼化时间的延长基本呈现下降趋势。在900℃条件下,以不同浓度的硼酸处理,当浓度小于4%时,功率损耗随浓度升高而降低,当浓度大于4%时,功率损耗随浓度升高而升高,当硼酸浓度达到4%时,损耗可降低到40.82 W/kg,随着硼酸浓度增加磁导率逐渐降低,品质因数在浓度为4%时达到最大值56,饱和磁化强度随着浓度的增加而增大。随着硼化时间的延长,磁粉芯的功率损耗降低,磁导率减小,品质因数上升,饱和磁化强度随着硼化时间的延长而呈现降低的趋势。
  5、将质量分数分别为0.5%到6%的Cr掺入标准成分的FeSiAl合金中,随着Cr含量的增加,磁粉芯损耗呈下降趋势,当Cr含量达到6%时,磁粉芯损耗降到24.38 W/kg。磁导率随Cr含量的增加而降低,磁粉芯的品质因数随着Cr含量的提高而上升。
  6、将质量分数分别为0.5%到2%的Mn掺入标准成分的FeSiAl合金中,结果表明,随着Mn含量的提高,磁粉芯的损耗先降低后升高,在Mn含量为1.5%时达到最低35.2 W/kg,磁导率随Mn含量升高而升高,品质因数随Mn含量升高先增大后减小。
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