球刻痕對Fe-3%Si取向硅鋼磁性能影響的研究.pdf

1、取向硅鋼是一種重要的軟磁材料，具有優(yōu)良的磁學(xué)性能，是制造變壓器、磁屏蔽材料等不可或缺的原料，廣泛應(yīng)用于電力、電子等相關(guān)行業(yè)。取向硅鋼的磁學(xué)性能一直備受專家學(xué)者的關(guān)注。球刻痕是歐洲硅鋼公司開發(fā)的一種刻痕方法，作為機(jī)械刻痕法的一種，既克服了破壞絕緣層的缺點(diǎn)，又可以達(dá)到理想的刻痕效果，球刻痕對取向硅鋼磁學(xué)性能的研究直接決定其應(yīng)用的廣泛性。本文研究了球刻痕對Fe-3％Si取向硅鋼磁性能的影響，建立了取向硅鋼磁疇、刻痕間距與鐵損等參數(shù)間關(guān)系的修正

2、模型，分析了球刻痕對取向硅鋼磁導(dǎo)率、矯頑力及磁屏蔽效能的影響規(guī)律，研究了刻痕法及涂層、應(yīng)力對巴克豪森噪聲等磁性能的影響。論文的主要工作及研究成果如下：
　　(1)采用標(biāo)準(zhǔn)的Epstein試樣沿不同方向進(jìn)行磁化，獲取磁化參數(shù)并對其進(jìn)行研究，基于傳統(tǒng)的橢圓模型提出了拋物線擬合和綜合模型，并分別對BC1普通取向硅鋼、BH1高磁感取向硅鋼在不同磁化方向上的磁導(dǎo)率進(jìn)行分段擬合，BC1、BH1取向硅鋼的分段擬合模型與實(shí)驗(yàn)測量值吻合良好。

3、>　　(2)將磁場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度分別按傅里葉級數(shù)展開，構(gòu)建了Fe-3％Si取向硅鋼的磁滯回線模型，提出了采用固定角度法和最小二乘法確定角度、磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度等待定參數(shù)的方法，該模型擬合效果良好。
　　(3)研究了球刻痕對Fe-3％Si取向硅鋼鐵損的影響。從磁疇能量等角度分析降低鐵損的原因，推導(dǎo)了磁疇、刻痕間距等與取向硅鋼鐵損間的關(guān)系模型，得到了最佳刻痕間距的計(jì)算方法。將取向硅鋼的鐵損按磁滯損耗、渦流損耗、反常損耗進(jìn)行分離，并

4、計(jì)算所占比例及球刻痕對各部分鐵損的影響。
　　(4)研究了球刻痕對Fe-3％Si取向硅鋼磁導(dǎo)率的影響。從填充磁力線角度分析磁導(dǎo)率隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的規(guī)律。對屏蔽效能的反射損耗、吸收損耗、內(nèi)部多重?fù)p耗進(jìn)行了分析。球刻痕可大幅提高取向硅鋼的磁導(dǎo)率和磁屏蔽效能，同時會取得降低取向硅鋼矯頑力的效果。經(jīng)過球刻痕處理后，CC1普通取向硅鋼的趨膚深度明顯降低，CH1高磁感取向硅鋼的趨膚深度在磁感應(yīng)強(qiáng)度大于0.2 T時才逐漸下降。
　　(5)

5、研究了球刻痕對Fe-3％Si取向硅鋼巴克豪森噪聲的影響，刻痕后CC1普通取向硅鋼的巴克豪森噪聲值上升，而CH1高磁感取向硅鋼的巴克豪森噪聲值下降。擬合了鐵損和巴克豪森噪聲兩者間的線性關(guān)系，線性擬合度高。根據(jù)巴克豪森噪聲與鐵損值之間的關(guān)系，提出了一種取向硅鋼鐵損值的無損檢測方法，該方法測試精度高、線性擬合度良好、容易實(shí)現(xiàn)。研究了表面涂層和拉應(yīng)力對取向硅鋼巴克豪森噪聲的影響。去除表面涂層導(dǎo)致CC1與CH1取向硅鋼的巴克豪森噪聲值上升。計(jì)算了