[其他]變壓器用非晶材料及其氧化處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87101007
• 申請日: 1987-03-30
• 公開（公告）號: CN87101007A
• 公開（公告）日: 1988-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃綱祥;石松耀;徐慶鎮(zhèn)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海鋼鐵研究所
• 主分類號: H01F1/14
• 分類號: H01F1/14;C22C38/00
• 代理公司: 上海冶金專利事務(wù)所
• 代理人: 鄭國強

技術(shù)領(lǐng)域：表面處理

本發(fā)明是一種變壓器和電感器用的高頻低鐵損鐵基非晶材料及其氧化處理方法。

用于高頻（20KH_z）開關(guān)電源的變壓器鐵芯的非晶磁性合金目前以鈷基為主，這是因為鈷基非晶的高頻損耗低，飽和磁致伸縮接近于零，但它的熱磁穩(wěn)定性差，磁感應(yīng)強度低，成本高，應(yīng)用受到這些因素的限制。

為了在Fe基非晶合金中獲得高頻低損耗特性，通常，鐵基非晶鐵芯熱處理須在保護氣氛中進行，如采用磁場處理、真空處理或常規(guī)去應(yīng)力退火處理，即使這樣，一些Fe基非晶合金也不能達到較理想的高頻損耗特性和靜態(tài)磁特性。另外Datta〔1〕和Nathasingh〔2〕指出鐵基非晶合金的鐵芯在使用過程中，非晶表面會發(fā)生氧化，以致于惡化鐵芯的靜態(tài)磁性能及低頻（50～60Hz）或高頻（20KHz）損耗特性。

日本專利57-169207述及了用氧化法處理鐵基非晶恒導(dǎo)磁合金的方法，制造通信濾波電路、可控管保護電路和脈沖變壓器等鐵芯器件，但該文未提及用于高頻低損耗的鐵基非晶鐵芯。

本發(fā)明的目的是要提供一種廉價的，抗氧化的高頻低損耗的鐵基非晶鐵芯材料及其氧化處理方法。本方法使用方便，設(shè)備簡單，不需要任何附加裝置（如真空、磁場等），再現(xiàn)性較好。

本發(fā)明的特征在于氧化處理后的非晶鐵芯表面有一層薄膜，薄膜的主要成份是非金屬氧化物，如二氧化硅、三氧化硼等，它具有一定的耐腐蝕性，可以取代其他保護性涂層。

本發(fā)明采用工業(yè)純鐵、鉬或鉻、硅和廉價硼鐵作原料，經(jīng)下列步驟制造：a）在真空熔煉爐中冶煉母合金。b）用單輥法制取寬～10mm，厚為20～30μm，的非晶條帶。c）條帶繞制成內(nèi)徑為15～20mm，外徑為24～26mm的鐵芯，鐵芯重7～9克。d）在450～550℃范圍作氧化處理。

制成的非晶鐵芯的高頻損耗P2/20k和P5/20k值均達到最低，達到5～6W/kg和32～37W/kg，如果退火溫度再提高時，本發(fā)明鐵芯的高頻損耗將顯著惡化。

實施例1

成份為原子百分數(shù)鐵，75～77，鉬2～4，硅5～7，硼余量的非晶合金在真空感應(yīng)爐中冶煉后，用單輥激冷法制取寬為10mm，厚為25～35μm的條帶。繞制成內(nèi)徑為20mm，外徑為24mm的鐵芯。鐵芯在500℃±10℃溫度下作氧化處理。處理時間為15分鐘。

處理后的非晶材料的性能見表1

表1.同類非晶材料在氧化處理或

氬氣保護處理后的性能比較

上述結(jié)果表明本發(fā)明合金具有高熱穩(wěn)定性和非晶形成能力，具有良好的軟磁特性和高頻損耗特性，經(jīng)過表面氧化處理后，本發(fā)明合金的高頻損耗P2/20k、P5/20k均比氬氣保護處理的非晶約低50%左右，即達到5～6W/kg和32～37W/kg。另外，本發(fā)明合金及其處理方法具有較寬的熱處理溫度范圍，便于工業(yè)上推廣應(yīng)用，生產(chǎn)成本比同類使用的非晶產(chǎn)品低。