无机氧化物包覆金属软磁粉芯的制备及磁电性能研究

摘要

金属软磁粉芯作为一种新型复合软磁材料兼具较高的电阻率和饱和磁感应强度,有效弥补了传统金属软磁材料和软磁铁氧体材料的不足,广泛应用于电子通讯、雷达和开关电源等领域。近年来,随着光伏逆变器和高频开关电源等高端电力电子器件的发展,推动了金属软磁粉芯的快速发展,其需求市场不断增大。无机氧化物包覆有利于提高金属软磁粉芯的软磁性能,吸引了行业的广泛关注。
　　本文采用纳米二氧化硅分散液对气雾化Fe-6.5wt.％Si合金粉末进行表面绝缘包覆处理,成功制备了二氧化硅绝缘包覆的铁硅磁粉芯,并研究了绝缘包覆液的量和成型压力对铁硅磁粉芯微结构和磁电性能的影响。实验发现:铁硅合金粉末颗粒表面形成了一层均匀、稳定的二氧化硅绝缘包覆层;随着绝缘包覆量的增加,铁硅磁粉芯电感、有效磁导率和饱和磁化强度降低,品质因数先升高后降低,高频损耗先降低后升高,直流偏置性能提高;随着成型压力的增大,铁硅磁粉芯电感、有效磁导率和品质因数升高,高频损耗降低,直流偏置性能基本不变。结果说明:铁硅磁粉颗粒间合适有效的绝缘包覆是获得高性能铁硅磁粉芯的关键;合适绝缘包覆液的量和相对较高的成型压力有利于铁硅磁粉芯性能的提高。实验获得的铁硅磁粉芯最佳软磁性能为:恒定有效磁导率为31.9,最大品质因数为98.6,在100 kHz/50 mT条件下的功率损耗为520.4 mW/cm3,直流偏置磁场50 Oe时有效磁导率百分比为95%。

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第一章 绪论

1.1 软磁材料

1.2 金属软磁粉芯

1.3 论文主要研究内容与意义

第二章 实验方法及原理

2.1 实验工艺流程

2.2 实验技术与方法

2.3 样品的测量

第三章 绝缘包覆工艺对铁硅磁粉芯微结构和性能的影响

3.1 引言

3.2 样品的制备

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 压制成型工艺对铁硅磁粉芯微结构和性能的影响

4.1 引言

4.2 样品的制备

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 结论和展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况