【摘 要】
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随电子设备向小型化和高频化发展,电磁干扰问题日益突出,不仅造成巨大的经济损失,而且严重危害人类身体健康。纳米晶金属软磁由于兼具磁损耗和介电损耗,在抑制电磁干扰领域得到了
【出 处】
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浙江大学材料与化学工程学院 浙江大学
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随电子设备向小型化和高频化发展,电磁干扰问题日益突出,不仅造成巨大的经济损失,而且严重危害人类身体健康。纳米晶金属软磁由于兼具磁损耗和介电损耗,在抑制电磁干扰领域得到了广泛应用。Fe-Si-Al合金在成分接近Sendust合金时,具有低磁晶各向异性常数、低饱和磁致伸缩系数、高磁导率和高电阻率,适合用于高频下的抗电磁干扰。本文分别采用水雾化法和熔体快淬法制备了纳米晶Fe-Si-Al合金,采用高能球磨工艺对其进行扁平化处理,利用SEM、XRD、SQUD和MTG等方法系统研究了球磨工艺和热处理工艺对粉末样品扁平度、相结构和磁性能的影响及其作用机理。将扁平状粉末样品与环氧树脂混炼压制,运用阻抗分析仪系统测试了复合材料的高频性能。在此基础上,研究了Ti元素掺杂对纳米晶Fe-Si-Al合金磁性能的影响。主要结果如下:获得了最佳的Fe-Si-Al合金雾化粉的扁平化处理工艺。采用Φ3 mm钢球球磨,球料比为3:1的湿磨工艺,在球磨50 h后即可以获得显著扁平化的Fe-Si-Al合金粉末,扁平度可达15以上。随着球磨时间延长,样品由α-Fe和DO3双相结构转变为单一α-Fe相;同时,样品晶粒尺寸逐渐减小,内应力逐渐增大。在500℃真空退火处理30 min后,样品内应力大幅下降,DO3超结构有序相重新出现。得到了Fe-Si-Al雾化粉扁平度对磁性以及高频性能的影响规律。Fe-Si-Al雾化粉球磨以后饱和磁化强度先下降,球磨30 h后又上升,矫顽力不断提高,综合软磁性能下降。球磨扁平化处理以后的Fe-Si-Al合金粉末与环氧树脂/聚酰胺混炼制成的同轴圆环,1GHz以下时磁导率保持稳定,截止频率随球磨时间延长先增大后降低。退火处理可以提高样品的软磁性能。退火后粉末制成的同轴圆环磁导率较退火前样品更高,但截止频率略有下降。系统研究了Ti元素添加对Fe-Si-Al纳米晶软磁合金磁性和高频性能的影响。Ti元素添加能缩短Fe-Si-Al合金快淬带的扁平化时间,由70 h降低为50 h。随着Ti含量增加,截止频率不断提高,有助于拓展Fe-Si-Al合金的使用频率范围。
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