[发明专利]微型磁力矩器及其非晶棒材的制造方法

说明书

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。

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。