[发明专利]一种高性能变压器铁芯片材

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器铁芯片材，尤其涉及一种可有效控制涡流损耗的高性能变压器铁芯片材，属于电子材料技术领域。

背景技术

变压器是根据电磁感应原理制成的，在闭合的铁芯上绕有两个绕组，一个是原绕组，另一个是副绕组。在变压器工作过程中，其功率损耗不仅产生在线圈的电阻上，也产生在交变电流磁化后的铁芯中。人们通常把铁芯中的功率损耗称为“铁损”，造成铁损的原因主要分为磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗是铁芯材料在磁化过程中由磁滞现象引起的能量损耗，而涡流损耗则产生在垂直磁通方向平面内，损耗的能量均转化为热能，使设备升温，效率降低，不利于交流电机设备的使用。为了降低铁损，现行的铁芯均选用软磁材料，硅钢片被广泛应用于电机、变压器、继电器等设备中。

现行的变压器铁芯片材大多采用硅钢片，硅钢片性能稳定，铁损量小，但在控制铁芯涡流损耗方面的能力还存在不足，为了进一步提高变压器的性能，变压器铁芯片材的成分及其制备工艺还有待进一步提高。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种高性能变压器铁芯片材，该铁芯片材的成分配置合理，成本适中，性能稳定，使用该铁芯片材制得的变压器铁芯在控制和降低涡流损耗方面功效显著，有效的提升了变压器的使用性能。

本发明是一种高性能变压器铁芯片材，该铁芯片材的主要成分及其百分含量配比为：铁粉80%-90%、填料8%-14%，其余为助剂，所述的铁芯片材采用粉末轧制工艺进行制备。

在本发明一较佳实施例中，所述的铁芯片的主要成分及其百分含量配比为：铁粉80%-84%、填料10%-12%，其余为助剂。

在本发明一较佳实施例中，所述的铁粉选用气雾粉，其平均颗粒度约为120-180目。

在本发明一较佳实施例中，所述的填料包括铬粉、镍粉、硅粉和钼粉。

在本发明一较佳实施例中，所述的填料中铬粉、镍粉和钼粉的平均颗粒度约为325-400目。

在本发明一较佳实施例中，所述的填料中硅粉的平均颗粒度约为200-225目。

在本发明一较佳实施例中，所述的助剂主要包括增塑剂、润滑剂和稳定剂。

本发明揭示了一种高性能变压器铁芯片材，该铁芯片材成分配置合理，填料添加得当，轧制过程稳定，组织转变充分，制得的变压器铁芯在控制和降低涡流损耗方面表现更为突出，有效的提升了变压器的使用性能。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明提及的高性能变压器铁芯片材中，该铁芯片材的主要成分及其百分含量配比为：铁粉80%-90%、填料8%-14%，其余为助剂，所述的铁芯片材采用粉末轧制工艺进行制备。

进一步说明，铁芯片材的主要成分及其百分含量配比为：铁粉80%-84%、填料10%-12%，其余为助剂；铁粉选用气雾粉，其平均颗粒度约为120-180目；填料包括铬粉、镍粉、硅粉和钼粉；填料中铬粉、镍粉和钼粉的平均颗粒度约为325-400目，硅粉的平均颗粒度约为200-225目；助剂主要包括增塑剂、润滑剂和稳定剂。

本发明提及的高性能变压器铁芯片材的具体制备过程如下：

a）选备原料，原料的主要成分及其百分含量配比为：铁粉80%、填料12%，其余为助剂；其中，铁粉选用气雾粉，其平均颗粒度约为140-160目；填料包括铬粉、镍粉、硅粉和钼粉，质量百分比约为2:2.5:4.5:1，铬粉、镍粉和钼粉的平均颗粒度约为325-350目，硅粉的平均颗粒度约为200-225目；助剂中的增塑剂选用微晶石蜡，润滑剂选用机油，稳定剂选用硬脂酸锌；

b）混料，混料设备选用水平式球磨机，球磨时间约为3小时，球磨机的温度控制在85℃-90℃，球磨后粉料的最大颗粒度控制在100目左右；

c）轧制及其热处理，设备选用二辊轧机，工作辊的直径为50mm，辊面宽80mm；粉料在常温下轧制，轧机速度2.2m/min，轧缝控制在0.12mm，粉料的咬入角为7.5°；制得片材密度约为6.6克/立方厘米，宽度约为75mm，厚度约为0.2mm；热处理设备选用中温氢气炉，保护气体选用高纯度Ar，氢气炉的炉温控制在960℃-980℃，热处理时间约为3小时，处理后在真空中冷却至室温；热处理后的片材密度可提升至7.12克/立方厘米；