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磁性材料 |
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日本开发出提高磁性的软磁性复合粉体的高密度成型技术 |
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| http://cn.newmaker.com
12/28/2010 9:10:00 AM
日经BP社
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日本AIDA ENGINEERING开发出了通过高密度压缩软磁性复合材料（SMC）的粉末以提高磁性的新成型方法。SMC粉末压缩体的磁性与密度成比例，但由于单纯增加压力的高密度化会破坏涂在铁粉上的绝缘膜，因此存在磁性、尤其是渦流损失增大的问题。AIDA ENGINEERING通过控制SMC粉末中所含的粘结剂量和模具的温度等，成功获得了可代替积层电磁钢板制造的磁芯的特性。
试制的SMC粉末压缩体（外径50×内径40×高5mm的环状磁芯）的测量结果为：密度7.75g/cm3、磁通密度1.73T（磁场强度为10kA/m时）、铁损37W（磁通密度为1T、频率为400Hz时）。强度方面，3点弯曲时的弯曲强度为73MPa。
AIDA ENGINEERING为在实现高密度的同时不破坏绝缘膜，着眼于（1）模具内壁与SMC粉末表面的滑动摩擦力和（2）SMC粉末之间的滑动摩擦力2个方面。该公司表示，为解决这两方面的问题，在调整与SMC粉末混合的粘结剂粉末量的同时，控制成型时（加压时）的模具温度，“通过使粘结剂更容易扩散，降低了滑动摩擦力”（AIDA ENGINEERING）。
SMC是用绝缘膜涂布铁粉表面制成的金属粉材料。一般而言，最大0.2mm左右的铁粉用厚20nm的绝缘膜包裹。冲压成型时，SMC粉末中会混入粘结剂粉末，有些厂商便是以混入粘结剂后的状态提供。
与层叠电磁钢板制成的磁芯相比，SMC粉末压缩体的特征是：能以近终形形成三维形状，由于被绝缘膜包围的区域小、因此渦流损失少等。但是，其存在的问题是饱和磁通密度、磁导率等磁性及弯曲强度低。
AIDA ENGINEERING今后计划投产应用该技术的成型系统（含模具）自动化生产线。“能够成型直径100mm厚20mm左右的磁芯的100～500t级系统将成为主流。系统的价格方面，预计包括选配件在内，价格在5000万日元至2亿日元之间”（AIDA ENGINEERING）。另外，该公司将与电源厂商和马达厂商合作扩大SMC压缩体的应用领域，同时推进Fe-Si粉末及非晶粉末等合金粉末的压缩成型法的开发。（记者：中山 力）
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