金属磁粉芯与纳米晶
Fe73.5CulNb3Si13.5B9纳米晶磁粉芯制备及其性能研究

Ke r s me al tr s p l v n l lo o ; a o r s l n ; g e cp wd r o ; g e c p o e t y wo d : t l cma e a ; y i y c h l n i i l o a n c y t l e ma n t ai i o e r ma n t r p ry ce i
晶 F75uN 3i. 9 粉 芯 ,似 无报 道 。 e3C lbSl5 磁 . 3B
笔者 以 F 75 uN 3i . 9非晶合 金 为原料 、 以 e3C 1 bS l5 . 3B
1 实验
11 磁粉 芯 的制备 . 采 用 江 西 大 有 科 技 有 限 公 司 生 产 的 、 成 分 为
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M a n tcPo e r g e i wd rCo e
LICh n - u n a gq a ( p r n t i s c n e n n ie r g Na c a g ies y N c a g 3 0 4 , hn ) De at t f me o Ma r l S i c dE gn e n , n h n v ri , a h 3 0 7 C i e a e a i Un t n n a
维普资讯
第 5期 20 0 6年 5月
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件
与
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料
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ELECTRoNI CoM PONENTS & M ATERI C ALS
M a 0 6 y2 0
Fe 3 Cu1 3 i3 B 纳 米 晶磁 粉 芯 制备 75 Nb S 1 5 9
关键词 :金属材料:聚 乙烯醇;纳米晶;磁 粉芯;磁性 能 中图分类号 : Q541 T 8. 文献标识码 : A 文章编号 :0 122 2 0 )0 —0 60 10 —0 8( 0 6 50 3 .3
纳米晶共模磁芯

纳米晶共模磁芯
纳米晶共模磁芯是一种新型的磁性材料,由纳米晶合金制成。
它具有高饱和磁感应强度、低磁滞损耗、高磁导率、低饱和磁导率等特点。
纳米晶共模磁芯是一种用于电力电子、射频电子、磁传感器以及其他磁性器件中的核心材料。
它可以用于制造高频变压器、电感器、EMC滤波器等各种磁性元件。
相比于传统的软磁材料,纳米晶共模磁芯具有更高的磁导率和更低的磁滞损耗,可以提高电子设备的功率传输效率和工作频率。
此外,由于纳米晶材料具有较低的饱和磁导率,可以大大减小磁芯尺寸,使得磁性元件变得更加小巧轻便。
纳米晶共模磁芯的制备过程相对较复杂,主要包括纳米晶合金的溶解、快速凝固、热处理等步骤。
目前,纳米晶共模磁芯已经在各个领域得到广泛应用,并且正在不断研究和改进中,以满足不同应用的需求。
常用软磁磁芯的特点及应用

常用软磁磁芯的特点及应用(一) 粉芯类1. 磁粉芯磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。
由于铁磁性颗粒很小(高频下使用的为0.5~5 微米),又被非磁性电绝缘膜物质隔开,因此,一方面可以隔绝涡流,材料适用于较高频率;另一方面由于颗粒之间的间隙效应,导致材料具有低导磁率及恒导磁特性;又由于颗粒尺寸小,基本上不发生集肤现象,磁导率随频率的变化也就较为稳定。
主要用于高频电感。
磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。
常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。
磁芯的有效磁导率μe及电感的计算公式为:μe = DL/4N2S × 109其中:D 为磁芯平均直径(cm),L为电感量(享),N 为绕线匝数,S为磁芯有效截面积(cm2)。
(1) 铁粉芯常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。
在粉芯中价格最低。
饱和磁感应强度值在1.4T左右;磁导率范围从22~100;初始磁导率μi 随频率的变化稳定性好;直流电流叠加性能好;但高频下损耗高。
铁粉芯初始磁导率随直流磁场强度的变化铁粉芯初始磁导率随频率的变化(2). 坡莫合金粉芯坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯(MPP)及高磁通量粉芯(High Flux)。
MPP 是由81%Ni、2%Mo及Fe粉构成。
主要特点是:饱和磁感应强度值在7500Gs左右;磁导率范围大,从14~550;在粉末磁芯中具有最低的损耗;温度稳定性极佳,广泛用于太空设备、露天设备等;磁致伸缩系数接近零,在不同的频率下工作时无噪声产生。
主要应用于300kHz以下的高品质因素Q滤波器、感应负载线圈、谐振电路、在对温度稳定性要求高的LC电路上常用、输出电感、功率因素补偿电路等, 在AC电路中常用, 粉芯中价格最贵。
高磁通粉芯HF是由50%Ni、50%Fe粉构成。
主要特点是:饱和磁感应强度值在15000Gs 左右;磁导率范围从14~160;在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度,最高的直流偏压能力;磁芯体积小。
非晶纳米晶复合材料磁粉芯制备与软磁性能的开题报告

铁氧体/非晶纳米晶复合材料磁粉芯制备与软磁性能的开题
报告
一、选题背景
铁氧体是目前应用最广泛的软磁材料之一,在电力、通信、电子、汽车等领域有着广泛的应用。
而非晶纳米晶材料具有高磁导率、低铁损耗、高抗磁疲劳、可控的磁
特性等优点,因此在软磁材料领域受到了广泛的关注。
将铁氧体和非晶纳米晶材料制
备成复合材料,可以同时发挥两种材料的优点,具有很大的潜力。
二、研究内容
本研究计划通过溶胶-凝胶法制备铁氧体/非晶纳米晶复合材料磁粉芯,并研究其软磁性能。
主要研究内容包括以下几个方面:
1. 制备铁氧体/非晶纳米晶复合材料磁粉芯的工艺优化。
2. 对制备得到的复合材料进行微观结构分析,探究两种材料的相互作用及其对材料性能的影响。
3. 测试复合材料的软磁性能,比较其与纯铁氧体材料和纯非晶纳米晶材料的差异,并分析其产生原因。
三、研究意义
铁氧体/非晶纳米晶复合材料磁粉芯的研究具有很大的应用潜力。
通过制备合适
的复合材料,可以达到优化软磁性能的目的,从而提高电力、通信、电子、汽车等领
域中的电力转换效率。
本研究将有助于深入探究铁氧体/非晶纳米晶复合材料的制备方法、微观结构以及各种材料参数与软磁性能之间的关系,并为进一步研究铁氧体/非晶纳米晶复合材料的应用提供探索性基础。
磁性材料的特点和分类

磁性材料的特点和分类磁性材料主要分为永磁材料与软磁材料。
永磁材料又称硬磁材料,磁体经过外加磁场以后能长期保留其强磁性,特点是矫顽力(Hc)高。
一般其矫顽力Hc≥10A4/m。
磁能积(BH)max大。
软材料是加磁场后即容易磁化,也容易退磁的磁性材料,特点是矫顽力小,一般其矫顽力Hc≤10A3/m。
永磁材料四种主要磁特性(1)高的最大的磁能积最大磁能积(BH)max是永磁材料单位体积存储和可利用的最大磁能量密度的量度。
(2)高的矫顽力矫顽力(Hc)是永磁材料磁和非磁的干扰而保持其永磁性的量度。
(3)高的剩余磁通密度(Br)和高的剩余磁化强度(Mr)它们是具有空气隙中磁场强度的量度。
(4)高的稳定性即对外加干扰磁场和温度、振动等环境因素的变化的高稳定性。
永磁材料的主要分类(1)金属永磁材料:这是一种发展和应用都比较早的以铁和铁元素(如镍、钴等)为重要元素组成的合金永磁材料,主要有稀土永磁(如钕铁硼稀土合金永磁),铝镍钴(AINiCo)系和铁铬钴(FeCrCo)系三大永磁合金。
(2)铁氧体永磁材料:这是以Fe2O3为主要元素组成的复合氧化物的强磁材料,其特点是电阻率高,特别有利于在搞频和微波使用。
如钡铁氧体永磁材料,锶铁氧体永磁材料等。
(3)其它永磁材料:如微粉永磁材料,纳米永磁材料,胶塑永磁材料等。
软磁材料的主要特点(1)低的矫顽力Hc:显示磁性材料即容易外加磁场磁化,又容易受到加磁场或其他因素退磁,而且磁损耗也低。
(2)高的饱和磁通密度Bs和高的饱和磁化强度Ms:这样荣故意得到高的磁导率µ和低的矫顽力Hc,也可以提高磁通密度。
(3)低的磁损耗和电损耗:这就要求低的矫顽力Hc和高的电阻率。
(4)高的稳定性:对温度、震动等环境因素的变化具有高的稳定性。
软磁材料的主要分类(1)铁氧体软磁材料:是一系列含有氧化铁的复合氧化物材料(或称为陶瓷材料),特点是饱和磁感应强度低(0.5T以下)但是磁导率比较高。
磁芯材料的介绍

电力电子电路常用磁芯元件的设计一、常用磁性材料的基本知识磁性元件可以说是电力电子电路中关键的元件之一,它对电力电子装置的体积、效率等有重要影响,因此,磁性元件的设计也是电力电子电路系统设计的重要环节。
磁性材料有很多种类,特性各异,不同的应用场合有不同的选择,以下是几种常用的磁性材料。
1.低碳钢低碳钢是一种最常见的磁性材料,这种材料电阻率很低,因此涡流损耗较大,实际应用时常制成硅钢片。
硅钢片是一种合金材料(通常由97%的铁和3%的硅组成),它具有很高的磁导率,并且每一薄片之间相互绝缘,使得材料的涡流损耗显著减小。
磁芯损耗取决于材料的厚度与硅含量,硅含量越高、电阻率越大。
这种材料大多应用于低频场合,工频磁性元件常用这种材料。
2.铁氧体随着工作频率的提高,对磁芯损耗的要求更高,硅钢片由于制造工艺的限制,已经很难满足这种要求,铁氧体就是在这种形势下出现的。
铁氧体是一种暗灰色或者黑色的陶瓷材料。
铁氧体的化合物是MeFe2O4,这里Me代表一种或几种二价的金属元素,例如,锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁。
这些化合物在特定的温度范围内表现出良好的磁性能,但是如果超出某个温度值,磁性将失去,这个温度称为居里温度(T c)。
铁氧体材料非常容易磁化,并且具有相当高的电阻率。
这些材料不需要像硅钢片那样分层隔离就能用在高频的应用场合。
高频铁氧体磁性材料主要可分为两大类:锰锌(MnZn)铁氧体材料和镍锌(NiZn)铁氧体材料。
比较而言,NiZn材料的电阻率较高,一般认为在高频应用场合下具有较低的涡流损耗。
但是最近的研究表明,如果颗粒的尺寸足够小而且均匀,在几兆赫兹范围内MnZn材料显示出较NiZn材料更为优越的特性,例如,TDK公司的H7F材料以及MAGNETICS公司的K材料就是采用这种技术,适用于兆赫兹工作频率下工作的新型铁氧体材料。
3.粉芯材料粉芯材料是将一些合金原料研磨成精细的粉末状颗粒,然后在这些颗粒的表面覆盖上一层绝缘物质(它用来控制气隙的尺寸,并且降低涡流损耗),最后这些粉末在高压下形成各种磁芯形状。
纳米晶磁芯和非晶磁芯-概述说明以及解释
纳米晶磁芯和非晶磁芯-概述说明以及解释1.引言1.1 概述磁芯作为电子器件中的重要组成部分,其性能对设备的工作稳定性和效率起着至关重要的作用。
在磁芯的不断研发和改良过程中,纳米晶磁芯和非晶磁芯成为了研究的热点。
纳米晶磁芯是一种由纳米级晶粒组成的磁性材料,其在磁性能、导磁性和饱和磁感应强度方面具有显著的优势。
相比于传统的晶体磁芯,纳米晶磁芯具有更高的饱和磁感应强度、更低的磁导率和较小的矫顽力损耗。
这些特点使得纳米晶磁芯在高频应用领域具有广阔的市场前景,尤其适用于电力电子设备、通信设备以及电动车等领域。
非晶磁芯是一种非晶态材料,其具有无定形的结构特点。
相比于晶态材料,在非晶磁芯中,原子的排列更加无规律,形成了非晶态结构。
非晶磁芯具有低的矫顽力损耗、高的导磁性能和较高的饱和磁感应强度,尤其适用于高频应用。
目前,非晶磁芯广泛应用于变压器、电感器、磁存储器以及电力传输和变换装置等领域。
本篇文章将对纳米晶磁芯和非晶磁芯的特点和应用进行详细阐述,并对两者进行对比分析。
同时,还将展望纳米晶磁芯和非晶磁芯在未来的发展趋势和应用前景。
通过深入了解纳米晶磁芯和非晶磁芯的特点和应用,我们可以更好地理解它们对电子器件性能的影响,以及它们在各个领域中的潜在应用价值。
1.2 文章结构文章结构部分的内容:本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了纳米晶磁芯和非晶磁芯的研究背景和意义,并介绍了本文的目的和结构。
正文部分主要分为纳米晶磁芯和非晶磁芯两个小节。
在纳米晶磁芯小节中,将详细介绍纳米晶磁芯的特点和应用。
特点方面,将分析其磁性能、热稳定性、晶粒尺寸等方面的优势。
应用方面,将介绍纳米晶磁芯在电力系统、电子设备等领域的具体应用情况。
在非晶磁芯小节中,将详细介绍非晶磁芯的特点和应用。
特点方面,将分析其饱和磁化强度、磁导率、磁滞损耗等方面的特点。
应用方面,将介绍非晶磁芯在变压器、电感器等领域的具体应用情况。
结论部分将对比纳米晶磁芯和非晶磁芯的优势与劣势,总结各自的适用范围和特点。
纳米晶带材到纳米晶磁芯
纳米晶带材到纳米晶磁芯
纳米晶材料是一种具有纳米晶颗粒尺寸的材料,具有优异的磁
性能和力学性能。
纳米晶带材是指在制备过程中通过快速凝固技术
将纳米晶材料制成带状材料,通常用于制造高性能的变压器和电感器。
而纳米晶磁芯则是将纳米晶材料制成的磁芯,用于制造高频变
压器、电感器、传感器等电子器件。
从纳米晶带材到纳米晶磁芯的制备过程包括以下几个步骤:
1. 原料准备,选择适当的原料,通常是含有铁、镍、钴等金属
元素的合金作为基础材料。
2. 材料制备,通过快速凝固技术,将原料材料熔化后迅速冷却,形成具有纳米晶颗粒尺寸的带状材料。
3. 热处理,对纳米晶带材进行适当的热处理,以消除内部应力
和提高材料的磁性能。
4. 成型加工,将纳米晶带材按照设计要求进行切割、堆叠和成型,形成具有特定形状和尺寸的磁芯。
5. 磁化处理,对成型后的纳米晶磁芯进行磁化处理,使其具有
所需的磁性能。
纳米晶磁芯具有高饱和磁感应强度、低磁滞回路损耗、低涡流
损耗等优异的磁性能,同时具有优秀的导磁性能和机械性能,适用
于高频电子器件的制造。
同时,纳米晶磁芯还具有体积小、重量轻、能耗低的特点,能够满足现代电子产品对于高性能、小型化和节能
环保的要求。
总的来说,从纳米晶带材到纳米晶磁芯的制备过程涉及材料制备、热处理、成型加工和磁化处理等多个环节,需要严格控制每个
环节的工艺参数,才能获得具有优异磁性能和机械性能的纳米晶磁
芯产品。
一体电感磁芯材料分类
一体电感磁芯材料分类
一体电感磁芯材料通常可以分为以下几类:
1. 铁氧体磁芯:铁氧体磁芯是最常见的一种材料,具有较高的磁导率和饱和磁感应强度,适用于高频和低频应用。
常见的铁氧体材料包括锰锌铁氧体和镍锌铁氧体。
2. 粉末铁芯:粉末铁芯是由铁粉和绝缘粉末混合压制而成,具有低磁导率和低损耗特性,适用于高频应用。
粉末铁芯有多种类型,如纳米晶铁基和软磁粉末铁等。
3. 铁氧体纳米晶复合磁芯:铁氧体纳米晶复合磁芯是一种新型材料,结合了铁氧体和纳米晶材料的优点,具有较高的磁导率和低损耗特性,适用于高频应用。
4. 铁氧体-石英复合磁芯:铁氧体-石英复合磁芯是将铁氧体颗粒嵌入石英基质中,形成的复合材料,具有较高的磁导率和热稳定性,适用于高温应用。
5. 铁氧体-陶瓷复合磁芯:铁氧体-陶瓷复合磁芯是将铁氧体颗粒与陶瓷基质结合而成,具有较高的磁导率和机械强度,适用于高温和高电压应用。
以上是一些常见的一体电感磁芯材料分类,每种材料都有不同的特点和适用范围,选择合适的磁芯材料需要根据具体应用需求来决定。
纳米晶磁芯的磁导率
纳米晶磁芯的磁导率你知道吗,纳米晶磁芯这个东西听起来好像挺高大上的,实际上它就在我们身边,发挥着重要的作用,尤其是在电子设备和电气产品里。
你想想,咱们现在的手机、电视、电脑,甚至电动汽车,这些东西背后都离不开纳米晶磁芯。
而这些小小的磁芯,之所以能在这么多领域里大显身手,关键就在于它的磁导率。
什么是磁导率呢?你可以把它想象成磁芯“吸磁”能力的强弱,就像一个人吸水的能力,吸得越多,磁场在它周围的作用也就越强。
说到这里,你可能会好奇,这个纳米晶磁芯到底是啥玩意?说白了,它就是由超细的晶粒组成的磁性材料。
拿放大镜一照,原来它的结构就像一颗颗微小的珠子串在一起,形成了一个“网格”一样的物质。
大家平时吃的葡萄干串,就有点这种结构。
只不过,纳米晶磁芯的“葡萄干”要比咱们眼睛能看到的还要小得多,那个小到让人觉得看不清的程度。
你想,这么小的东西,却能发挥出大作用,这不就是科技的魔法嘛!不过你可别以为它只是个“微小的角色”。
它的磁导率可是个非常关键的指标,像电机、变压器这些高科技设备里,都离不开它的帮忙。
如果磁导率不高,整个设备的效率就会大打折扣,消耗能量,浪费资源,简直就是“画蛇添足”。
要知道,磁导率决定了它能否快速地响应外部磁场的变化,换句话说,能不能把电流转化成磁场,再把这些磁场通过不同的方式传递出去。
所以,磁导率越高,设备的性能就越好,工作起来也越省电、越高效。
哎,说到这,你是不是有点晕了?那我再给你举个例子吧。
你可以把它想成“传球”。
假如你是一个球员,你的球场上有两种队员:一个是能轻松接住球,迅速传球的;另一个就像个“木头人”,接球速度慢,传球还卡壳。
大家都知道,肯定是前者会把比赛带向胜利,对吧?同理,纳米晶磁芯的磁导率高,就意味着它能快速响应和传递磁场,就像那位技术高超的球员一样,提升了整体设备的性能。
更有意思的是,纳米晶磁芯的磁导率其实跟它的结构、尺寸密切相关。
它的“颗粒”越小,结构越精密,磁导率就越高,表现也越好。
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金属磁粉芯与纳米晶
引言:
金属磁粉芯和纳米晶是当今磁性材料领域中备受关注的两个研究热点。
金属磁粉芯作为一种特殊的磁性材料,具有高饱和磁感应强度和低磁导率的特点,广泛应用于电力变压器、电感器、电感元件等领域。
而纳米晶则是一种晶粒尺寸在纳米级别的材料,具有优异的磁性能和高饱和磁感应强度,被广泛应用于高频变压器、磁传感器等领域。
本文将分别介绍金属磁粉芯和纳米晶的特点、应用以及未来发展方向。
一、金属磁粉芯
1. 特点
金属磁粉芯是由金属磁粉和有机胶粘剂混合制成的磁性材料。
其特点主要包括:
(1)高饱和磁感应强度:金属磁粉芯具有较高的饱和磁感应强度,可达到1.5-2.0T,使其在电力变压器等高磁场应用中具有优异的性能。
(2)低磁导率:金属磁粉芯的磁导率较低,这使得其在高频应用中具有较好的性能,能有效降低涡流损耗。
(3)调节性好:金属磁粉芯的磁性能可以通过调节其配方和烧结工艺进行调节,满足不同应用场景的需求。
2. 应用
金属磁粉芯在电力变压器、电感器、电感元件等领域具有广泛应用。
其主要应用包括:
(1)电力变压器:金属磁粉芯作为电力变压器的核心部件,能够提供高饱和磁感应强度和低磁导率,提高电力变压器的性能。
(2)电感器:金属磁粉芯作为电感器的芯材,能够提供较好的磁性能,降低电感器的损耗。
(3)电感元件:金属磁粉芯广泛应用于电感元件中,提供高饱和磁感应强度和低磁导率,提高电感元件的效率。
3. 发展方向
金属磁粉芯作为一种磁性材料,其发展方向主要集中在以下几个方面:
(1)提高磁性能:进一步提高金属磁粉芯的饱和磁感应强度和磁导率,以满足不断提高的应用需求。
(2)降低损耗:通过改进配方和烧结工艺,降低金属磁粉芯的涡流损耗和磁滞损耗,提高其能量转换效率。
(3)研究新型材料:寻找新型金属磁粉芯材料,提高其性能和应用范围。
二、纳米晶
1. 特点
纳米晶是指晶粒尺寸在纳米级别的材料。
其特点主要包括:
(1)高饱和磁感应强度:纳米晶具有较高的饱和磁感应强度,可达
到1.5-2.0T,使其在高频应用中具有优异的性能。
(2)低磁滞损耗:纳米晶具有较低的磁滞损耗,能够有效降低能量转换过程中的能量损耗。
(3)宽频响特性:纳米晶具有优异的宽频响特性,能够适应不同频率范围内的应用需求。
2. 应用
纳米晶在高频变压器、磁传感器等领域具有广泛应用。
其主要应用包括:
(1)高频变压器:纳米晶作为高频变压器的芯材,能够提供高饱和磁感应强度和宽频响特性,提高高频变压器的效率。
(2)磁传感器:纳米晶作为磁传感器的核心部件,具有较低的磁滞损耗和高饱和磁感应强度,能够提高磁传感器的性能。
3. 发展方向
纳米晶作为一种新兴的磁性材料,其发展方向主要集中在以下几个方面:
(1)提高制备工艺:进一步研究纳米晶的制备工艺,提高晶粒尺寸的均匀性和一致性,提高纳米晶的性能。
(2)拓宽应用领域:研究纳米晶在其他领域的应用,如磁存储器件、磁传输等,拓宽纳米晶的应用范围。
(3)提高稳定性:研究纳米晶的稳定性,降低其在高温、高湿等恶劣环境下的性能衰减。
结论:
金属磁粉芯和纳米晶作为磁性材料领域的两个研究热点,具有各自独特的特点和应用。
金属磁粉芯在电力变压器、电感器、电感元件等领域得到广泛应用,而纳米晶在高频变压器、磁传感器等领域具有重要应用价值。
未来,随着科技的不断发展,金属磁粉芯和纳米晶的性能将进一步提高,应用领域也将不断拓宽,为能源、电子等领域的发展做出更大的贡献。