Variation of Magnetic Properties of Fe-Si Compressed Cores with Si Content

Fe-3, 4.2 and 6.8% Si compressed cores were fabricated, and then electrical resistivity, AC and DC magnetic properties, microhardness, and other properties were analyzed in order to know whether best soft magnetic properties could be also obtained in an Fe-Si compressed core with the well-known composition of Fe-6.5% Si. With increasing the silicon content, eddy current loss and hysteresis loss decreased and increased, respectively, so that a minimum total loss was not obtained in the well-known Fe-6.8 % Si cores, but obtained in the Fe-4.2 % Si cores. Also electrical resistivity of the cores and hardness of the particles increased monotonously with silicon content so that compaction ratio of the cores decreased. B2 and $DO_3$ ordered phase could be observed only in Fe-6.8% Si powder. A minimum loss and highest permeability of the Fe-4.2 % Si cores can be explained by the ratio of specific electrical resistivity of insulator to that of magnetic particles, micro-hardness, compaction ratio and demagnetization coefficient of the Fe-Si powder particles with silicon content.

Si 함량에 따른 Fe-Si 압분코어의 자기적 특성

연자기 특성이 우수한 것으로 잘 알려진 Fe-6.5 % Si 합금을 분말로 제작하여 성형한 Fe-6.5 % Si 압분코어에서도 좋은 특성을 얻을 수 있는 지를 확인하기 위해 Fe-3, 4.2 그리고 6.8 % Si 압분코어를 각각 제작하여 교류와 직류 자기특성, 미소경도 등을 분석하였다. 실리콘 함량이 증가할수록 와전류손실은 감소하나 이력손실은 증가하여 Fe-6.8 % Si에서 최소손실을 얻을 수 없었다. 또한 실리콘함량이 증가할수록 코어의 전기비저항과 분말입자의 미소경도는 지속적으로 증가하였으며 이 때문에 충진율은 감소하였다. B2와 $DO_3$상이 Fe-6.8 % Si 분말에서만 생성된 것을 확인할 수 있었으며, 6.8 % Si보다 낮은 실리콘 함량에서 코어손실이 더 낮은 것을 절연체와 분말입자의 비저항 비율, 미소경도변화에 따른 충진율 저하와 반자장 효과 등으로 설명할 수 있었다.