高頻抗電磁干擾納米Fe-Si-Al軟磁材料制備與性能研究.pdf

1、隨電子設(shè)備向小型化和高頻化發(fā)展，電磁干擾問題日益突出，不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且嚴(yán)重危害人類身體健康。納米晶金屬軟磁由于兼具磁損耗和介電損耗，在抑制電磁干擾領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。Fe-Si-Al合金在成分接近Sendust合金時(shí)，具有低磁晶各向異性常數(shù)、低飽和磁致伸縮系數(shù)、高磁導(dǎo)率和高電阻率，適合用于高頻下的抗電磁干擾。 本文分別采用水霧化法和熔體快淬法制備了納米晶Fe-Si-Al合金，采用高能球磨工藝對(duì)其進(jìn)行扁平化處理，利用S

2、EM、XRD、SQUID和MTG等方法系統(tǒng)研究了球磨工藝和熱處理工藝對(duì)粉末樣品扁平度、相結(jié)構(gòu)和磁性能的影響及其作用機(jī)理。將扁平狀粉末樣品與環(huán)氧樹脂混煉壓制，運(yùn)用阻抗分析儀系統(tǒng)測試了復(fù)合材料的高頻性能。在此基礎(chǔ)上，研究了Ti元素?fù)诫s對(duì)納米晶Fe-Si-Al合金磁性能的影響。主要結(jié)果如下： 獲得了最佳的Fe-Si-Al合金霧化粉的扁平化處理工藝。采用Φ3 mm鋼球球磨，球料比為3：1的濕磨工藝，在球磨50 h后即可以獲得顯著扁平化的

3、Fe-Si-Al合金粉末，扁平度可達(dá)15以上。隨著球磨時(shí)間延長，樣品由α-Fe和DO<,3>雙相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閱我沪?Fe相；同時(shí)，樣品晶粒尺寸逐漸減小，內(nèi)應(yīng)力逐漸增大。在500℃真空退火處理30 min后，樣品內(nèi)應(yīng)力大幅下降，DO<,3>超結(jié)構(gòu)有序相重新出現(xiàn)。 得到了Fe-Si-Al霧化粉扁平度對(duì)磁性以及高頻性能的影響規(guī)律。Fe-Si-Al霧化粉球磨以后飽和磁化強(qiáng)度先下降，球磨30 h后又上升，矯頑力不斷提高，綜合軟磁性能下降。球

4、磨扁平化處理以后的Fe-Si-Al合金粉末與環(huán)氧樹脂/聚酰胺混煉制成的同軸圓環(huán)，1GHz以下時(shí)磁導(dǎo)率保持穩(wěn)定，截止頻率隨球磨時(shí)間延長先增大后降低。退火處理可以提高樣品的軟磁性能。退火后粉末制成的同軸圓環(huán)磁導(dǎo)率較退火前樣品更高，但截止頻率略有下降。 系統(tǒng)研究了Ti元素添加對(duì)Fe-Si-Al納米晶軟磁合金磁性和高頻性能的影響。Ti元素添加能縮短Fe-Si-Al合金快淬帶的扁平化時(shí)間，由70 h降低為50 h。隨著Ti含量增加，截止頻