Исследование влияния условий синтеза на магнитные характеристики композиционных материалов на основе порошков железа

Исследовано влияние условий синтеза на магнитные характеристики композиционных материалов на основе железных порошков ASC 100.29 (Швеция) и LiaoNing (Китай). Поверхность частиц порошков металлического железа капсулирована изоляционным ферритным покрытием, состоящим из окислов железа и фосфидов. Синтез проводился при температуре 150 °С из газовой среды в специальном реакторе при давлении 1 атм. Изолирующие оксидные покрытия наносились как на частицы исходных порошков железа без обработки, так и на предварительно отожженные порошки в инертной атмосфере и в смеси водород-аргон. Для проведения исследований магнитных характеристик методом прессования изготавливались сердечники в виде колец. Зависимость индукции от величины магнитного поля, потери на перемагничивание (гистерезисные потери) по полной и по частной петле регистрировались на экспресс-магнитометре. Величина потерь рассчитывалась по площади петли гистерезиса. Результаты показывают, что композиционные низкочастотные магнитные материалы на основе порошков металлического железа ASC 100.29 (Швеция) и LiaoNing (Китай) имеют близкие по величине магнитные параметры – практически идентичные зависимости В = f(Н), однако потери на перемагничивание для ASC 100.29 существенно ниже, чем для LiaoNing порошка, при равных условиях синтеза изоляционных покрытий. Возможно использование таких материалов в качестве магнитопроводов в электротехнических устройствах, таких как сердечники высокочастотных трансформаторов и ряда электрических машин. Поскольку такие материалы могут работать на частотах от 1 кГц и выше, это позволит существенно снизить габаритные размеры и повысить эффективность электротехнических изделий.

1. Janta, T. PM soft magnetic composition versus electrical sheets / T. Janta, A. Kordecki // Soft magnetic material workshop, Euro PM. – Japan, 2000. – P. 15–29

2. Тульчинский, Л. Н. Порошковые магнитомягкие материалы / Л. Н. Тульчинский, А. А. Панасюк // Порошковая металлургия. – 1995. – № 7–8. – С. 53–67.

3. Influence of resin type and content on electrical and magnetic properties of soft magnetic composites (SMCs) / M. M. Dias [et al.] // Powder Technol. – 2013. – Vol. 237. – P. 213–220. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2013.01.006

4. Magnetic properties of iron-based soft magnetic composites with SiO 2 coating obtained by reverse microemulsion method / S. Wu [et al.] // J. Magn. Magn. Mater. – 2015. – Vol. 381. – P.451–456. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.01.030

5. Sustarsic, B. SMC Materials in the Design of Small Electric Motors for Domestic Application / B. Sustarsic, A. Sirc, D. Milyavec // Euro PM 2004: Conference Proceedings PM Functional Materials, 17–21 October 2004. – Vienna, 2004. – Vol. 4. – P. 629–635.

6. Говор, Г. А. Композиционные магнитно-мягкие материалы на основе порошков железа и перспективы их применения в технике / Г. А. Говор, В. В. Михневич // Неорганические материалы. – 2007. – Т. 43, № 7. – С. 805–807.

7. Говор, Г. А. Особенности магнитных характеристик новых композиционных материалов на основе порошков железа / Г. А. Говор, А. К. Вечер, К. И. Янушкевич // Перспективные материалы и технологии / под ред. В. В. Клубовича. – Витебск: УО «ВГТУ», 2017. – Т. 2. – С. 278–299.

8. Chasoglou, D. Material Development, PM-Components Powder Manufacturing & Characterization. EPMA Summer School, June 2016. 2 [Electronic resource] / D. Chasoglou. – Mode of access: https://www.epma.com/document-archive/summer-school-presentations/summer-school-2016/604-powder-manufacturing-characterization/file – Date of access: 24.02.2020.

9. Dragoshanskii, Yu. N. Combined thermomagnetic and laser treatments of anisotropic electrical materials / Yu. N. Dragoshanskii, V. I. Pudov, V. V. Gubernatorov // Physics of Metals and Metallography. – 2011. – Vol. 111, № 5. – P. 464–470. https://doi.org/10.1134/s0031918x1104003x