CN105743232A

CN105743232A - 微型磁力矩器及其非晶棒材的制造方法

Info

Publication number: CN105743232A
Application number: CN201410741650.1A
Authority: CN
Inventors: 阳光; 李结冻; 赵振杰; 朱忠佳; 王江涛; 郑建勇
Original assignee: Shanghai Xinyue Instrument Factory
Current assignee: Shanghai Xinyue Instrument Factory
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2034-12-09
Also published as: CN105743232B

Abstract

本发明公开微型磁力矩器及其非晶棒材的制造方法。该微型磁力矩器包括磁棒芯轴和绕于该磁棒芯轴的线圈，所述磁棒芯轴由FeSiBPMo非晶棒材构成，其中，按质量计算，所述Fe的含量范围是75~80%，Si的含量范围是5~10%，B的含量范围是5~10%，P的含量范围是5~10%，Mo的含量范围是2~5%。由于微型磁力矩器的磁棒芯轴由FeSiBPMo非晶棒材构成且各成分在前述范围内，所以，微型磁力矩器的剩磁低。

Description

微型磁力矩器及其非晶棒材的制造方法

技术领域

本发明涉及空间执行机构领域中的微小卫星姿态控制执行机构，尤其涉及FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器，还涉及该微型磁力矩器的磁棒芯轴的制造方法。

背景技术

现代微小卫星（10~100kg）主要特点是功能密度高、研制周期短、投资与营运成本低，可广泛应用于数据通信、空间环境监测、导航定位、科学试验等诸多领域。随着现代微小卫星技术的发展，对其姿控系统提出了更高的要求。要求其姿态控制系统简单、可靠、易于实现。在这一背景下结构简单、重量轻、节省能源的磁力矩器在微小卫星的姿态控制中应用就更为广泛，几乎每颗微小卫星都把它用在卫星平台的姿控系统中，磁力矩器在现代小卫星的姿态控制系统中也扮演着越来越重要的角色，其向小型化、集成化、低功耗的方向发展也是未来的主要发展趋势，因而微型磁力矩器的研制将是卫星研制过程中一项十分必要的任务。但是，现有的微型磁力矩器存在剩磁高、体积大、质量重、功耗大和响应慢的问题。

发明内容

本发明解决的问题是现有的微型磁力矩器的剩磁高的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器，该微型磁力矩器包括磁棒芯轴和绕于该磁棒芯轴的线圈，所述磁棒芯轴由FeSiBPMo非晶棒材构成，其中，按质量计算，所述Fe的含量范围是75~80%，Si的含量范围是5~10%，B的含量范围是5~10%，P的含量范围是5~10%，Mo的含量范围是2~5%。

进一步的，所述磁棒芯轴直径范围是Φ5~6mm，长度范围是80~100mm。

在具体的方案中，所述磁棒芯轴的直径是Φ6mm，长度是90mm，绕线长度为80mm。

进一步的，所述线圈的线径范围是Φ0.08~0.1mm，线圈匝数的范围是5000~6000匝。

在具体的方案中，所述线圈的线径是Φ0.1mm，线圈匝数是5800匝。

本发明还公开一种FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器的非晶棒材的制造方法，该制造方法包括如下步骤：S1、将质量比分别为75~80%的Fe、5~10%的Si、5~10%的B、5~10%的P、2~5%的Mo放到底部具有小孔的石英玻璃管内；S2、使用电加热所述石英玻璃管使得合金完全融化，在加热过程中，加热器的电压范围是200~220V，电流范围是5~5.5A，频率为40~55Hz；S3、通过往石英管通气加压或者通过铜模具下端负压将融化的合金倒入铜模具内，得到制备态非晶棒材；S4、将合金取出，在真空炉内以500~550℃对制备态非晶棒材进行退火处理，得到非晶棒材。

在具体的方案中，所述电压值是220V，所述电流值是5A，所述频率值是50Hz。

在具体的方案中，所述真空炉内以550℃对制备态非晶棒材进行退火处理，所述真空炉的真空度为10^-5Pa，所述的退火处理时间为30分钟。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、由于本发明的磁棒芯轴由FeSiBPMo非晶棒材构成，其中，按质量计算，所述Fe的含量范围是76%，Si的含量范围是7%，B的含量范围是10%，P的含量范围是5%，Mo的含量范围是2%，所以，由该磁棒芯轴构成的微型磁力矩器的剩磁低。

2、由于所述磁棒芯轴直径范围是Φ5~6mm，长度范围是80~100mm，所以，额定输出磁矩最大且剩磁最低。

3、由于所述线圈的线径范围是Φ0.08~0.1mm，线圈匝数的范围是5000~6000匝，所以，在确保剩磁低的前提下，还具有体积小、质量轻、功耗小和响应快的优点。当所述线圈的线径是Φ0.1mm，线圈匝数是5800匝时，效果最好。

附图说明

图1是本发明FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器的结构示意图；

图2是本发明FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器的非晶棒材的制造方法的示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

请参阅图1，本发明FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器包括右支架1、磁棒芯轴2、绝缘层3、左支座4、线圈5以及连接件6。所述磁棒芯轴2的两端与右支架1和左支座4过盈配合，所述磁棒芯轴2由FeSiBPMo非晶棒材构成，其中，按质量计算，所述Fe的含量范围是75~80%，Si的含量范围是5~10%，B的含量范围是5~10%，P的含量范围是5~10%，Mo的含量范围是2~5%，较优地，Si的含量为7%，B的含量为10%、P的含量为5%、Mo的含量为2%，磁棒芯轴直径范围是Φ5~6mm，长度范围是80~100mm，由于该磁棒芯轴2由上述成分构成且各成分在上述范围，所以，剩磁低，本实施方式中，所述磁棒芯轴的直径是Φ6mm，长度是80mm，剩磁最低。所述线圈5绕于磁棒芯轴2上，从靠近左支座4的一端绕至靠近右支架1的一端，所述线圈的线径范围是Φ0.08~0.1mm，线圈匝数的范围是5000~6000匝，通过将线圈的线径范围和线圈匝数设置在上述范围内，在确保剩磁低的前提下，使得微型磁力矩器具有体积小、质量轻、功耗小以及响应快优点，可以满足微小卫星平台的应用需求，当线圈的线径是Φ0.1mm，线圈匝数是5800匝时，能够使得体积最小，质量最轻，功耗最小以及响应最快。

请参阅图2，本发明还公开一种FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器的非晶棒材的制造方法，该制造方法包括如下步骤：

S1、将质量比分别为75~80%的Fe、5~10%的Si、5~10%的B、5~10%的P、2~5%的Mo放到底部具有小孔的石英玻璃管7内；

S2、使用电加热所述石英玻璃管7使得合金完全融化，在加热过程中，加热器的电压范围是200~220Hz，电流范围是5~5.5A，频率为40~55Hz，在具体的实施方式中，所述电流值是220V，所述电流值是5A，所述频率值是50Hz；

4）通过往石英玻璃管7通气加压或者通过铜模具9下端负压将融化的合金8倒入铜模具内，得到制备态非晶棒材；

5）将合金取出，在真空炉内以500~550℃温度对制备态非晶棒材进行退火处理，得到非晶棒材，在具体的实施方式中，所述真空炉内以550℃度对制备态非晶棒材进行退火处理，所述真空炉的真空度为10^-5Pa，所述的退火处理时间为30分钟。

Claims

1.FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器，该微型磁力矩器包括磁棒芯轴和绕于该磁棒芯轴的线圈，其特征是：所述磁棒芯轴由FeSiBPMo非晶棒材构成，其中，按质量计算，所述Fe的含量范围是75~80%，Si的含量范围是5~10%，B的含量范围是5~10%，P的含量范围是5~10%，Mo的含量范围是2~5%。

2.根据权利要求1所述的FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器，其特征是：所述磁棒芯轴直径范围是Φ5~6mm，长度范围是80~100mm。

3.根据权利要求2所述的FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器，其特征是：所述磁棒芯轴的直径是Φ6mm，长度是80mm。

4.根据权利要求1所述的FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器，其特征是：所述线圈的线径范围是Φ0.08~0.1mm，线圈匝数的范围是5000~6000匝。

5.根据权利要求4所述的FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器，其特征是：所述线圈的线径是Φ0.1mm，线圈匝数是5800匝。

6.FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器的非晶棒材的制造方法，其特征是：该制造方法包括如下步骤：

S1、将质量比分别为75~80%的Fe、5~10%的Si、5~10%的B、5~10%的P、2~5%的Mo放到底部具有小孔的石英玻璃管内；

S2、使用电加热所述石英玻璃管使得合金完全融化，在加热过程中，加热器的电压范围是200~220V，电流范围是5~5.5A，频率为40~55Hz；

S3、通过往石英管通气加压或者通过铜模具下端负压将融化的合金倒入铜模具内，得到制备态非晶棒材；

S4、将合金取出，在真空炉内以500~550℃对制备态非晶棒材进行退火处理，得到非晶棒材。

7.如权利要求6所述的FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器的非晶棒材的制造方法，其特征是：所述电压值是220V，电流值是5A，所述频率值是50Hz。

8.如权利要求6或者7所述的FeSiBPMo非晶棒材的微型磁力矩器的非晶棒材的制造方法，其特征是：所述真空炉内以550℃对制备态非晶棒材进行退火处理，所述真空炉的真空度为10^-5Pa，所述的退火处理时间为30分钟。