羰基铁粉/FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的性能

作者：池强; 谢磊; 常良; 李强^*; 董亚强^*

来源：材料导报, 2021, 35(10): 10023-10028.

• 复合非晶磁粉芯
• 羰基铁粉
• 饱和磁化强度
• 损耗
• 直流偏置性能

随着5G时代的到来,数量庞大的基站建设对低损耗、高频特性、大功率软磁复合磁粉芯的需求不断增长,同时,宽禁带半导体技术的迅速发展对电子器件的小型化、高频化、高功率密度提出了更高的要求。然而,几乎没有软磁材料能够满足第三代宽禁带半导体的外源环境要求,这进一步制约了下一代电子器件的发展。为了满足发展需求,本工作通过将具有高饱和磁化强度(Ms)的羰基铁粉(Carbonyl iron powder, CIP)与水雾化FeSiBCCr微细非晶粉末复合,成功制备了综合软磁性能优异的FeSiBCCr复合非晶磁粉芯。研究结果表明,与没有复合CIP的FeSiBCCr非晶磁粉芯相比,当CIP含量为20%(质量分数,下同)时,FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的Ms提高到160 emu/g左右,整体提高约6.7%;在100 Oe外加直流场下,FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的直流偏置性能达到72%,提高了10.8%;在0.05 T@100 kHz条件下,FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的损耗降低至296 mW/cm3,整体降低11.6%;FeSiBCCr复合非晶磁粉芯的有效磁导率和品质因数分别提高到47.0和174,提高了14.6%和9.4%。通过复合不同含量的CIP制备的新型FeSiBCCr复合非晶磁粉芯具有高的饱和磁化强度、低的损耗和良好的直流偏置特性,有望满足高频大电流器件的需要,在高频电磁系统中具有良好的应用前景。

• 单位
  中国科学院宁波材料技术与工程研究所