Fe-Ni-Zn鐵氧體軟磁復(fù)合材料及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著CPU、FPGA以及不同種類的片式ASIC（專用集成電路）的發(fā)展，低壓大電流成了DC-DC電源的發(fā)展趨勢，具有抗高直流偏置的功率電感成為發(fā)展的重點(diǎn)。鐵粉心軟磁復(fù)合材料以其飽和磁化強(qiáng)度高、直流偏置特性好、損耗小和價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前大電流功率電感材料研究的熱點(diǎn)。目前國內(nèi)外對鐵粉心軟磁復(fù)合材料的制備研究主要是采用非磁性絕緣物包覆鐵粉，其缺點(diǎn)是鐵粉心軟磁復(fù)合材料的飽和磁化強(qiáng)度下降較大，使得直流偏置特性變差。本文選用高電阻率的Ni-Zn鐵氧

2、體磁性材料為絕緣物包覆鐵粉，以期較小地降低鐵粉心軟磁復(fù)合材料的飽和磁化強(qiáng)度，提高其抗直流偏置特性。
　　本工作選用高純度鐵粉作為原料，采用化學(xué)共沉淀法制備了Fe/Ni-Zn鐵氧體軟磁復(fù)合材料。研究了Ni-Zn鐵氧體配方和含量變化對Fe/Ni-Zn鐵氧體軟磁復(fù)合材料磁性能的影響，利用最小二乘法擬合了測試磁譜，分析了磁疇轉(zhuǎn)動分量和疇壁位移分量對磁譜的貢獻(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，利用所制備的Fe/Ni-Zn鐵氧體軟磁復(fù)合材料制備了環(huán)形電感應(yīng)用于B

3、uck變換器。本文的主要研究結(jié)果如下：
　?。?）Fe/NixZn1-xFe2O4（x=0.1，0.3，0.5，0.7，0.9）軟磁復(fù)合材料體系，當(dāng)x=0.7時(shí)，飽和磁化強(qiáng)度最大，約是純鐵粉的91％；x=0.3時(shí)，起始磁導(dǎo)率最大且在10-100KHz的頻率范圍內(nèi)磁損耗最小。然而，在200-1000KHz的頻率范圍內(nèi)，x=0.1時(shí)磁損耗最??；疇壁位移分量是磁譜的主要貢獻(xiàn)。
　?。?）隨著包覆鐵粉表面Ni0.3Zn0.7Fe2O

4、4質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，F(xiàn)e/Ni0.3Zn0.7Fe2O4（1，2，3，5，6Wt%）軟磁復(fù)合材料的飽和磁化強(qiáng)度線性減小。Ni0.3Zn0.7Fe2O4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1Wt%時(shí)，飽和磁化強(qiáng)度約是純鐵粉的96%。Ni0.3Zn0.7Fe2O4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6Wt%時(shí)，飽和磁化強(qiáng)度約是純鐵粉的90%；磁損耗在10-100KHz的頻率范圍內(nèi)時(shí)，先增大后減小，Ni0.3Zn0.7Fe2O4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2Wt%時(shí)達(dá)到最大值。然而，在200-1000KHz的頻率