Wpływ rodzaju i zawartości dielektryku na właściwości dielektromagnetyków

• Autorzy: Gaworska D. , Węgliński B. , Szafran M. , Wiśniewski P.

Warianty tytułu

EN

Influence of a quantity and dielectric type on dielectromagnetics properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dielektromagnetyki są kompozytami proszkowymi, które znajdują coraz szersze zastosowanie jako magnetowody urządzeń elektrycznych. W pracy zaprezentowano podstawowe właściwości dielektromagnetyków wykonanych przy użyciu nowych rodzajów dielektryków, jak np. kompozycje: szkła wodnego i NaOH, Glifosu i NaH2PO4 oraz szkła wodnego i NaH2PO4, a także spoiwa: dyspersja Tarflenowa, dyspersja poli(akrylowo-styrenowa), emulsja poli(winylobutyralu) oraz FIumix C, otrzymanych metodą prasowania z użyciem wysokich ciśnień. Badania właściwości kompozytów prowadzono w dwóch etapach: badania wstępne i badania zasadnicze. W badaniach wstępnych zawartość spoiwa w kompozytach wynosiła 5%. W etapie zasadniczym ilość spoiwa w kompozytach proszkowych zmniejszono do 1% wag. w stosunku do proszku żelaza w celu zbadania wpływu zawartości składników na właściwości magnetowodów. Badania magnetyczne wykonano na próbkach toroidalnych o wymiarach [phi]60[phi] 50x5 mm otrzymanych w procesie prasowania ciśnieniem 800 MPa. W badaniach wstępnych wypraski, w zależności od zastosowanego spoiwa, wygrzewano w temperaturze 200°C/0,5 h (próbki PUB-5%, DT-5%, PAS-5%), 600°C/0,5 h (próbki SWNa-5%, PF-5%, Glifos-5%, FLC-5%, SP-Glifos-5%, SPNa-5%). Na podstawie wstępnych badań magnetycznych kompozytów (rys. rys. 1 i 2) do dalszych badań wybrano SWNa, Glifos i SPNa. Następnie wybrane próbki poddano kolejnej obróbce cieplnej w temperaturze 800° C/1 h w celu sprawdzenia wytrzymałości termicznej spoiwa. Niestety zaobserwowano duży wzrost stratności całkowitej badanych próbek, co świadczy o zniszczeniu właściwości dielektrycznych spoiwa na skutek działania zbyt wysokiej temperatury (rys. 2). W badaniach zasadniczych wypraski wygrzewano w temperaturze 5OO°C/0,5 h (próbki SWNa-1%, Glifos-1%, SPNa-1%) i poddano badaniom magnetycznym. Wyniki tych badań przedstawiono na rysunkach 3-7. Zmniejszenie ilości spoiwa wpłynęło na poprawę właściwości magnetycznych kompozytów (rys. rys. 5 i 6). Badania wykazały, że rodzaj i ilość zastosowanego spoiwa ma wpływ na właściwości dielektromagnetyków, a najkorzystniejszymi właściwościami cechował się kompozyt SPNa-1%, charakteryzujący się najniższą stratnością (rys. 7).

EN

Dielectromagnetics are powder composites which are more and more widely used as magnetic cores for electric devices. The paper present basic parameters of dielectromagnetics obtained by employment of new kinds of dielectrics i.e. compositions: water-glass-NaOH, Glifos-NaH2PO4, water-glass-NaH2PO4; and binders: ,,Tarflen" dispersion, poly(acrylic-styrene) dispersion, poly(vinyl-buthyral) emulsion and Flumix C, obtained as the result of die pressing under high value pressure values. Studies on parameters of the composites were conducted in two stages: initial tests and core tests. In initial tests the binder content was equal 5 wt.%. In core tests, binder content was decreased to 1 wt.% in relation to the iron powder in order to investigate the influence of the components' amount on the properties of magnetic cores. Magnetic tests were conducted on ring samples with dimensions [phi]60[phi]50x5 mm, which were obtained using die pressing method under 800 MPa. In initial tests the samples were heated in temperature of 200°C/0.5 h (samples PUB-5%, DT-5%, PAS-5%), 600°C/0.5 h (samples SWNa-5%, PF-5%, Glifos-5%, FLC-5%, SP-Glifos-5%, SPNa-5%), depending on the kind of binder used. The initial magnetic tests of composites (Figs 1, 2) resulted in a selection of only the SWNa, Glifos and SPNa samples for further research. Subsequently, samples were heated in 800°C/1 h in order to check thermal strength of the binder and of the dielectric. Unfortunatelly, high increase of total energy loss was observed, what indicated that insulating properties of the binder had been annihilated because of the influence of high temperature (Fig. 2). In core tests, samples were heated at 500°C/0.5 h (SWNa-1%, Glifos-1%, SPNa-1%) and they later underwent magnetic tests. Reduction the binder's amount results in better magnetic parameters (Figs 5, 6). The research shows that the kind of the binder used and its amount has an effect on dielectromagnetics' parameters and the most beneficial properties were indicated for SPNa-1 % composite, which was characterized by the lowest total energy lost (Fig. 7).

Słowa kluczowe

PL

dielektromagnetyk; dielektryk; proszek magnetycznie miękki; spoiwo; właściwości magnetyczne

EN

dielectromagnetic; dielectric; soft magnetic powder; binder; magnetic properties

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 5, nr 1
• Strony: 46--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys.

Twórcy

autor

Gaworska D.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

autor

Węgliński B.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

autor

Szafran M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny, Zakład Technologii Nieorganicznej i Ceramiki, ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

autor

Wiśniewski P.

• Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny, Zakład Technologii Nieorganicznej i Ceramiki, ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

Bibliografia

• [1] Janta T., Węgliński B., Wpływ rodzaju dielektryku na właściwości dielektromagnetyków, Kompozyty (Composites) 2003, 3, 7, 165-171.
• [2] Janta T., Węgliński B., Wpływ obróbki cieplnej na stratność dielektromagnetyków, Kompozyty (Composites) 2002, 2, 3, 91-96.
• [3] Szafran M., Rokicki G., Wiśniewski P., Wodorozcieńczalne spoiwa polimerowe w procesie prasowania proszków ceramicznych, Polski Biuletyn Ceramiczny, Ceramika 2000, 60, 229-233.
• [4] Szafran M., Rokicki G., Effect of acrylic-styrene copolymer chemical structure on properties of ceramic tapes obtained by tape casting, Journal of the American Ceramic Society 2001, 84, 6, 1231-1235.