磁粉芯的研究进展

磁粉芯的研究进展/崔永飞等

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磁粉芯的研究进展。

崔永飞 ,周

(1

娟 ,匿圈1’2,刘华山1,王

伟1,彭坤3

中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;2中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;

3湖南大学材料科学与工程学院,长沙410082)

摘要磁粉芯具有良好的软磁性能和频率特性,广泛应用于电感元件和变压器。分类介绍了纯铁粉芯、坡莫

合金粉芯、铁硅铝粉芯、非晶和纳米晶粉芯的成分组成及其磁性能,重点阐述了粉末制备、绝缘包覆、压制成型和热处理等.r-E参数对磁粉芯软磁性能的影响,最后指出新制备工艺的开发和相关理论模型的构建将成为未来磁粉芯研究

的热点。

关键词磁粉芯软磁性能应用

ProgressinResearch

CUIYongfeil,ZHOU

(1

on

Magnetic

PowderCores

Kun3

Juanl,匝巫蔓盈1’2,LIUHuashanl,WANGWeil,PENG

School

SchoolofMaterialScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083;2

ofPowderMetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083;3

StateKeyLaboratory

ofMaterialScienceand

Engineering,HunanUniversity,Changsha410082)

Abstract

Powder

coresare

widelyusedininductancecomponentsandtransforrnersbecauseoftheirexcellentsoft

magneticpropertiesandfrequencycharacteristics.Compositionsandmagneticpropertiesofironpowdercores,per—

cores

malloypowdercores,FeSiAlpowder

process

andamorphous/nanocrystallinepowder

coresare

introduced.Theeffectsof

on

parameterssuch

as

powder

preparation,insulative

coating,compactionand

heattreatmentsoft

magnetic

on

propertiesofpowderthe

coresare

undertakeninthispaper.Finally,itisproposedthatthefuturestudywouldfocus

developmentofnewpreparationmethodsandtheoreticalmoderesearch.

Keywords

powdercores,soft

magnetic

properties,application

0引言

磁粉芯是将铁磁性粉末与绝缘介质混合压制而成的一

研究发展一度陷入低潮。直到1984年美国联合公司利用Fe,。Si。。B5非晶粉末制备了非晶磁粉芯,才为金属磁粉芯的发展注入了活力。近年来随着纳米技术、机械合金化等技术的发展,磁粉芯的发展又出现了新的高潮,国内外学者纷纷开始了新型非晶、纳米晶磁粉芯的研究∽引。

种复合软磁材料。由于在铁磁性粉末颗粒的表面均匀包覆

着一层绝缘介质膜,磁粉芯的电阻率高,因而涡流损耗很低,适合于较高频率应用(20kHz以上)。此外,磁粉芯还具有较高的饱和磁感应强度、良好的频率特性和恒导磁等优点,使得磁粉芯作为电感滤波器、扼流线圈广泛应用于电子通讯、雷达、电源开关等领域,已经成为软磁材料重要的组成部

1磁粉芯的分类

根据构成磁粉芯粉末的成分,可以将传统的磁粉芯分为

纯铁粉芯、铁硅铝粉芯、坡莫合金粉芯。而最近涌现出的非晶、纳米晶技术应用于磁粉芯领域而诞生的新型磁粉芯,粉末成分多样,因此本文统称为非晶、纳米晶磁粉芯。几种常见磁粉芯的软磁性能如表l所示。

1.1

分‘1一引。

磁粉芯生产历史悠久,最早出现的磁粉芯是19世纪末

用蜡绝缘包覆磨碎的铁粉后压制而成,但存在损耗大、品质

因数小的缺点,因此研究者们通过改变粉末成分先后研制出

纯铁粉芯

纯铁粉芯在磁粉芯中开发研究得最早,其最大的特点是

了综合性能更加良好的坡莫合金(Fe-Ni)粉芯、钼坡莫合金(2%Mo-81%Ni—Fe)粉芯等。第二次世界大战期间,日本和德国又研制了铁硅铝(Sendust)合金磁粉芯,其在具备Fe-Ni合金粉芯优良磁性缝的同时,性价比更高。二次大战之后,

高电阻率软磁铁氧体的问世以及迅速发展,使金属磁粉芯的*国家自然科学基金资助项目(50501008)崔永飞:男,1985年生,硕士研究生

价格便宜,被大量用于制作各种高频整流电路中的平滑扼流圈、电感以及汽车发动机电喷系统的点火线圈。纯铁粉芯具

有初始磁导率随频率变化的稳定性好、直流叠加特性好等特点,但是高频损耗较大。

E-mail:cuiyongfei_2004@163.com刘华山:通讯作者,男,1969年生,工学博士,教授,博士

生导师E-mail:hsliu@mail.CSU.edu.crl

万方数据 

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