<ruby id="twlbl"></ruby>
<th id="twlbl"></th>

<rp id="twlbl"><ruby id="twlbl"><input id="twlbl"></input></ruby></rp>

  • <li id="twlbl"></li>
    行業動態當前位置:主頁 > 行業動態 > 正文

    高磁感取向硅鋼表面處理對鐵芯損耗的影響

    作者:威博特鐵芯   發布時間:2019-03-30 15:01:40 瀏覽次數:
    分享到:

        在工作過程中,硅鋼的鐵芯損耗(簡稱鐵損) 是指鐵芯在≥50 Hz 交變磁場中磁化時所消耗的無效電能。由于電工鋼的鐵損所造成的電量損失約占各國年發電量的 2.5% ~ 4.5% ,可見電工鋼的鐵損已經成為導致電能損耗的重要原因之一,開發高效電工鋼相關技術對于節能降耗目標的實現意義重大。研究表明,硅鋼的鐵損包括磁滯損耗、渦流損耗和反常損耗。磁滯損耗是磁性材料在磁化和反磁化的過程中,由于材料中夾雜物、應力、晶粒取向等阻礙疇壁的移動,使磁通變化受阻而引起的能量損耗。渦流損耗是磁性材料在交變磁化過程中,在磁通改變方向時,按照法拉第電磁感應定律產生感生電動勢而引起的能量損耗。反常損耗是由于磁疇結構不同而引起的能量損耗。取向硅鋼中磁滯損耗占30% ,其余 占70% ,并且反常損耗是渦流損耗的 1~2 倍。由此可見,由磁疇結構影響而造成的鐵損在取向硅鋼的鐵損中占有重要比例,是取向硅鋼發展的重要方向之一。隨著冶金工藝和設備的日益完善,從冶金角度改善取向硅鋼產品磁性的效果越來越不顯著,而以磁疇細化為基礎的表面處理技術日益受到重視。磁疇細化技術包括激光刻痕技術、機械刻痕技術、張力涂層等。其中,刻痕技術已經實現工業化應用,張力涂層是目前乃至今后的研究熱點。
        在傳統取向硅鋼產品的基礎上,采用張力涂層技術發展的高性能取向硅鋼被稱為超低鐵損取向硅鋼。張力涂層是新日鐵在 1973 年提出的,目的是更為有效的降低鐵損。在取向硅鋼表面沉積陶瓷涂層,由于涂層與基體的熱膨脹系數不同,冷卻后膨脹系數相對較小的陶瓷涂層會對基體產生一個張力作用。有關研究指出,張力可使磁疇細化,與磁疇寬度有關的靜磁能降低,磁滯損耗下降,從而使鐵損減少。日本的川崎和新日鐵在陶瓷張力涂層的制備方面進行了大量探索工作,研究內容涉及采用硅膠溶膠制備過渡層、電沉積稀土改性復合氧化物涂層、氣相沉積TiN 和TiC 張力涂層,磁控濺射制備 Si3N4、TiN 張力涂層等。其中,日本川崎制鐵的研究人員采用空心陰極放電技術,在拋光的取向硅鋼表面通過空心陰極放電制備 TiN 陶瓷涂層,使鐵損降低 20% 以上,進一步與表面刻痕技術相配合,鐵損可以降低40% ,接近非晶薄帶的水平,為取向硅鋼的發展指明了一條可行的途徑。
        為了開發高性能的超低鐵損取向硅鋼,本文研究了取向硅鋼表面處理過程中鐵損的變化規律,采用鐵損分離技術,研究了高磁感取向硅鋼表面處理對鐵芯損耗的作用機理。

    1、實驗材料及方法

        試樣為武鋼生產的高磁感取向硅鋼( HIB) 成品板,Si 含量為 3.15 wt% ,厚度為 0.23 mm,剪切成 30mm × 300 mm 規格,經消除應力退火,采用熔融氫氧化鈉去掉表面張力涂層,經 10% 鹽酸酸洗后,在 3%HF + 97% H2O2 拋光液中進行拋光處理,表面經刻痕處理,并采用 PVD 真空鍍膜技術在表面制備高張力陶瓷涂層,測得每個過程的鐵芯損耗。采用原子力顯微鏡(AFM)和掃描電鏡( SEM) 觀察試樣表面微觀形貌。鐵芯損耗采用磁性測量儀(型號 MPG-100D) ,場強范圍 1 ~ 30000 A /m,頻率范圍 50 Hz,磁滯損耗采用直流測試系統 50 Hz 條件下直接測得。
        
    2、實驗結果
        
    圖 1 為取向硅鋼表面處理過程中鐵損的變化規律。從圖 1 中可以看出,武鋼取向硅鋼成品經表面堿洗后,鐵芯損耗明顯上升,而酸洗后進行表面拋光處理,鐵芯損耗下降,基本上保持成品試樣的磁性水平,在此基礎上采用 PVD 鍍膜制備技術,獲得完整 TiN薄膜,鐵芯損耗進一步下降,幅度達到 12. 7% 。拋光試樣經表面刻痕后施加高張力 TiN 薄膜,鐵芯損耗與PVD 鍍膜獲得鐵芯損耗下降 10. 5% ,鐵芯損耗達 到0. 692 W/kg,較成品的鐵芯損耗 0.876 W/kg 改善值達到 22% 。

     

        高磁感取向硅鋼表面處理對鐵芯損耗的影響

     

        高磁感取向硅鋼表面處理對鐵芯損耗的影響
        圖 2 為去除絕緣涂層后試樣經過酸洗和化學拋光處理后的原子力顯微形貌,由圖 2 可見,酸洗后試樣表面有明顯的凹凸現象,主要是取向硅鋼底層中形成嵌套的硅酸鎂底層去除后的結果,而拋光后表面粗糙度大幅降低。

        圖 3 是取向硅鋼表面制備的 TiN 陶瓷涂層形貌,由圖 3 可見,PVD 制備的 TiN 薄膜表面平整,表面分布有小于 1μm 的點狀顆粒。

    高磁感取向硅鋼表面處理對鐵芯損耗的影響
        經 φ10 mm 圓棒彎曲 180°沒有出現薄膜脫落現象,表明薄膜與基體的結合比較好。

    3、實驗結果分析
        
    為了進一步研究表面處理對鐵芯損耗的作用機理,采用鐵損分離的方法,得出各個階段磁滯損耗,渦流損耗和異常渦流損耗的結果如表 1 所示。
    高磁感取向硅鋼表面處理對鐵芯損耗的影響
        其中磁滯損耗 Ph 是通過直流測試系統 50 Hz 條件下直接測得;渦流損耗 Pe 按照下式求得:
        其中,σ 為電導率,γ 為材料密度,t 為材料厚度,f 為頻率,Bm 為大工作磁感。對于 0.23HIB 鋼 σ=2.16*10^6Ω^-1·m^-1,γ = 7. 65×103 kg /m3,其結果隨表面處理工藝變化較小,便于計算近似為定值,f =50Hz,Bm = 1.7 T。
        
    異常渦流由鐵芯總損耗 Pt = Ph+Pe+Pa 求得。磁滯損耗和異常渦流損耗的變化見圖 4。
    高磁感取向硅鋼表面處理對鐵芯損耗的影響
        從表 1 和圖 4 中可以看出,對成品表面堿洗后,去掉表層張力涂層,磁滯損耗上升 0.024 W/kg,異常渦流損耗增加達到 0.054W/kg。經拋光處理后,磁滯損耗降低 0.104W/kg,降幅達 28.2% ,此時異常渦流損耗又增加 0.060W/kg,增幅達 15.8% 。經 PVD制備高張力薄膜后磁滯損耗下降 0.005W/kg,而異常渦流損耗降低 0.105W/kg,幅度達 22.6% 。激光刻痕加 PVD 制備高張力薄膜后,相對拋光后結果,磁滯損耗上升 0. 017W/kg,異常渦流損耗降低 0.187W/kg,降低幅度達 40.3% 。經典渦流損耗隨著厚度的變化不大發生微小的變化。由此可見表面經拋光處理后,去除了硅酸鎂底層對表面磁疇結構的釘扎作用,磁滯損耗大幅度降低,同時硅酸鎂底層的應力作用消失,從而導致異常渦流損耗的增加。PVD 制備的表面張力涂層膜保留了拋光后磁滯損耗的結果,由于張力涂層細化磁疇的作用,使得異常渦流損耗大幅度降低。激光刻痕可以起到細化磁疇的作用,可以降低異常渦流損耗,但激光刻痕對表面磁疇結構產生一定的應力作用,從而引起磁滯損耗的增加。

     




    佛山市威博特鐵芯有限公司

    聯系方式:

    手機:13928659706(胡總)

    電話:0757-81001987

    郵箱:275384174@qq.com

    網址:www.reallifegrownup.com

    地址:佛山市南海區獅山鎮穆院村民委員會新譽洞村民小組后便坑(土名)自編2號

    全肉高H动漫在线看网址,国产农村妇女野外牲交视频,日本妇人成熟a片一区,日本胸大公妇被公侵犯中文字幕,成 人 黄 色 网 战 视 频