铁基软磁复合材料的界面设计与磁性调控

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lzydcx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
软磁复合材料是由金属软磁颗粒经界面绝缘包覆复合而成的软磁材料。作为一种电磁转换功能材料,其兼具金属软磁高饱和磁化强度和铁氧体软磁高电阻率、低损耗的优点,广泛应用于电力、通讯、能源和交通等领域。目前,制约软磁复合材料发展的主要问题在于:非磁性包覆层“稀释”了材料的磁感应强度,而非磁性间隙又降低了软磁复合材料的有效磁导率。因此,如何通过合理的界面设计、选择合适的绝缘介质以及改善异质界面,成为优化软磁复合材料磁性能的研究重点。本文分别通过气相氮化法在Fe粉表面原位制备高电阻率的Fe4N磁性绝缘层,采用共沉淀法在铁基合金表面原位合成高电阻率的软磁铁氧体包覆层。所制备的界面包覆层兼具高电阻率、高磁导率和优良的包覆性,有望从根本上改善软磁复合材料的综合软磁特性。具体研究内容和结论如下:(1)球形Fe4N/Fe软磁复合材料的气相氮化法原位制备及交直流软磁性能研究。球形Fe粉在550℃、氨氢比为1的气氛中氮化得到Fe4N/Fe。结果显示:随着氮化时间的增长,Fe4N含量增加,样品的磁损耗减小,品质因数增大,直流偏置性能更佳。在20-590 k Hz范围内,随着磁通密度由10增大至30 m T,样品磁损耗的主要来源由涡流损耗转变为磁滞损耗。(2)片状Fe4N/Fe软磁复合材料的气相氮化法原位制备及交直流软磁性能研究。采用机械球磨法将球形Fe粉扁平化,在550℃、氨氢比为1的气氛中氮化得到片状Fe4N/Fe。结果显示:随着氮化时间的增长,Fe4N含量增加,样品的磁损耗减小,品质因数增大,直流偏置性能更佳。在20-590 k Hz范围内,随着磁通密度由10增大至30 m T,样品磁损耗的主要来源由涡流损耗转变为磁滞损耗。相比于球形Fe4N/Fe,片状Fe4N/Fe样品的径厚比增大,形状各向异性增强,磁导率变大。(3)Ni0.5Zn0.5Fe2O4/FeSiAl软磁复合材料的共沉淀法原位制备及交直流软磁性能研究。采用共沉淀法在FeSiAl粉表面直接合成不同含量的NiZn铁氧体绝缘层。结果显示:共沉淀原位生长法的最佳煅烧温度为650℃。NiZn铁氧体绝缘层可以有效降低高频涡流损耗。NiZn铁氧体含量为3%的样品具有128.6emu/g的高饱和磁化强度和最大的品质因数。在2-10 m T、20-590 k Hz范围内,样品的磁损耗主要来源于磁滞损耗。(4)Mn0.5Zn0.5Fe2O4/Fe4N软磁复合材料的制备及交直流磁性能研究。采用共沉淀法制备Mn Zn铁氧体,气相氮化法制备Fe4N,按照不同比例混合制成Mn Zn/Fe4N软磁复合材料。结果显示:随着Mn Zn铁氧体包覆量的增加,样品的涡流损耗降低,品质因数增大,软磁性能更优。2-10 m T、20-590 k Hz范围内,样品的磁损耗主要来源于磁滞损耗。本文深入分析了影响软磁复合材料性能的关键因素,经合理的界面设计,采用气相氮化法和共沉淀法在铁基软磁颗粒表面原位制备绝缘包覆层。研究结果表明,通过优化界面结构,可有效降低铁基软磁复合材料的高频磁损耗、增大磁体有效磁导率。
其他文献
电卡效应制冷因其高效灵活的特点而备受关注。钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5Ti O3,简称BNT)基陶瓷在准同型相界(MPB)表现出优异的性能;另外,有望通过稀土元素掺杂集成多种性能的稀土掺杂压电陶瓷被人们广泛关注。本文旨在研究Er3+掺杂对不同BNT基铁电陶瓷的电卡效应及发光温度特性的影响,主要内容如下:1.Er3+掺杂位于MPB区域的0.956Bi0.5-xNa0.5Ti O3-0.044Ba(
可充/放电的二次电池对于改善化石能源造成的污染发挥着很大的作用,但是锂离子电池的能量密度逐渐难以满足现实的产业需求。由于锂硫电池超高的体积容量密度和长时间的循环稳定性,使得它成为了下一代储能设备最有潜力的发展方向。但是由于硫本身是绝缘体不导电,充/放电过程中电极体积变化较大以及其著名的“穿梭效应”急剧地加大了其研发和实际应用的难度。硒元素作为硫的同主组元素,当它作为电极材料时同样拥有很可观的体积容
P型CuSCN无机半导体材料具有合适的能级位置、优异的化学稳定性、高的空穴迁移率、低成本等优点,在太阳能电池、光电探测器、发光二极管和场效应晶体管等器件上具有极大的应用潜力。作为空穴传输层材料,如何进一步提高电荷传输特性是目前的难点。本文采用电化学沉积法和旋涂法制备了p型CuSCN基异质结薄膜,获得了具有良好的光电化学性质的空穴传输材料,进而促进其在太阳能电池和光电化学领域的应用。内容主要包括:(
随着以基因芯片为代表的高通量测量技术的发明和广泛应用,生物数据出现了爆炸式增长,有效利用这些数据理解其背后的生物网络是系统生物学最核心的任务之一。由于生物系统测量数据的复杂性,需要发展适合生物数据特点的新的数学方法,因此以动力系统、概率网络、软计算方法、Granger因果网络推断等为基础的数学方法不断被应用于基因调控网络重构、蛋白质相互作用网络重构、神经元网络重构等数据驱动的生物系统建模研究中。本
高精准度的原子钟不仅仅在提高时间频率的测量精度方面有重要贡献,还为相关基础物理量的研究和测量提供了重要手段。近些年来,工作在光学频段的原子钟研究取得了重大进展,光钟的频率不确定度和精度能够达到很高的水平。未来国际单位制的“秒”极有可能通过光钟来复现,代替现有的铯原子喷泉钟。异地光钟的比对需要将钟激光进行远距离高精度地传输,光纤是目前最有效的传输媒介。但是窄线宽激光在光纤传输的过程中,复杂的外部环境
受益于镧系离子(Ln3+)的丰富且具有特征性的激发能级,Ln3+激活上转换纳米晶由于在生物成像、光学多路复用、温度传感以及防伪和显示等多个领域具有应用潜力而备受关注。迄今为止,诸如Er3+、Ho3+、Tm3+、Tb3+、Eu3+、Sm3+、Dy3+和Ce3+等一系列离子作为激活剂已被广泛研究,且常共掺有敏化剂(Yb3+或Nd3+离子)。上转换发射范围从紫外到近红外,发射光的颜色与所掺杂镧系元素的种
新时代背景下,高职人才“工匠精神”的培育模式探索,不仅对推动高职教育的创新发展有重要意义,而且能够促进我国“制造业强国计划”“中国质造”等国家战略的落实。“工匠精神”在新时代也被赋予了新的内涵,本文在分析德国、美国等发达国家有关高职人才工匠精神的培育实践,梳理先进经验,从我国高职人才“工匠精神”培育模式现状剖析,提出了加强实训基地建设、改进课程体系设置、引入“双标准”考评制度、完善相关立法等完善对
本文基于2011—2019年沪深A股上市公司数据,采用北京大学数字金融研究中心发布的数字金融普惠金融指数度量地区的数字金融发展程度,考察数字金融发展对当地企业全要素生产率的影响及机制。实证结果显示,数字金融发展显著地促进了当地企业全要素生产率的提升,且影响效应呈动态衰减特征。经内生性处理以及稳健性检验后,结论仍然成立。将指数进行升维后,发现数字金融覆盖广度和使用深度的提升均有助于提高企业全要素生产
光学微腔的发展在现代科学中占据重要的地位。回音壁模式(whispering gallery mode,WGM)谐振腔由于其:品质因子高,模式体积小,容易制备,成本低廉的优点,受到了研究人员的关注。WGM现象的产生依赖于微球的尺寸、形状、材料和耦合方式,所制造的谐振器被广泛的应用于温度、压力等灵敏度的测量,或是低阈值激光器,窄带宽滤波,非线性光学等方面的研究。本文讨论了WGM模式的发展历程与理论基础
现代学徒制以工学结合、校企合作为主要特征,将课堂教学与岗位实习结合起来,将传统学徒训练和现代职业学校相结合,实现理论与实践的有效统一。现代学徒制把学生的职业发展和全面发展相结合的一种独特的人才培养模式。当前,我国对技能型人才的需求很迫切,因此,探索现代学徒制人才培养模式意义重大。本文分析现代学徒制在计算机网络专业的实施路径,探索应用型计算机网络专业的建设的新思路。