中高频低损耗MnZn铁氧体材料研发进展

随着第三代宽禁带半导体的应用,功率器件的小型化、高频化、轻量化对MnZn铁氧体材料提出了高频低损耗化的迫切需求.分析了适用于500 kHz及以上频率的中高频MnZn功率铁氧体的低功耗化机理,归纳了高频MnZn铁氧体的发展历程,对比了几种在中高频下表现优异的典型MnZn铁氧体材料,指出了高频低损耗铁氧体开发中有待解决的一...     

纳米添加剂对MnZn功率铁氧体材料功率损耗的影响

研究了添加纳米CaCO3和SiO对MnZn功率铁氧体材料功率损耗的影响，并用俄歇电子能谱仪(AES)和扫描电镜(SEM)对Mnzn功率铁氧体材料的微结构和晶界进行了研究，结果表明加入适量的纳米Sio2有助于降低MnZn的功率损耗。     

高温高Bs和低功耗MnZn铁氧体材料的研制

选用高纯原料,采用传统氧化物陶瓷工艺,复合添加纳米SiO2、普通CaCO3,制备MnZn铁氧体材料,实现了低ZnO、高密度,高温(100℃)Bs达到了450mT;通过二次添加TiO2杂质、调整Mn3O4含量控制Fe2 ,使K1→0,获得了较为平坦的Pcv~T曲线。根据铁氧体各温区固相反应的机理研究出烧结工艺与混合气氛的合理匹配技术并应用于材料研制。成功研制出了高温高Bs、低功耗MnZn铁氧体TP4F材料。     

MnZn功率铁氧体的研究进展

介绍了MnZn功率铁氧体的研究现状及TDK等铁氧体公司的最新产品,阐述了MnZn功率铁氧体的基本配方、添加剂及烧结工艺,指出了功率铁氧体的发展方向.     

MoO3添加对高频MnZn功率铁氧体性能的影响

采用陶瓷工艺制备高频MnZn功率铁氧体材料,研究了MoO3添加对材料微结构和磁性能的影响。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征材料结构,用B-H分析仪测试材料磁性能,并对材料功率损耗进行分离。结果表明,适量添加MoO3可以有效改善材料的微观结构,提高致密度,提高材料饱和磁通密度和起始磁导率,降低功率损耗。功耗分离后发现,随着MoO3添加量的增加,磁滞损耗比例下降,涡流损耗所占比例上升。最佳MoO3添加量为0.01 wt%,获得低功耗的MnZn功率铁氧体,100℃、500kHz、50mT条件下功耗为86 kW/m3,起始磁导率约为1928,25℃下的饱和磁通密度为513 mT。     

粉料粒度分布对宽温低功耗MnZn铁氧体性能的影响

为了研究粉料粒度分布对宽温低功耗MnZn铁氧体磁性能的影响,采用氧化物陶瓷工艺制备MnZn铁氧体,用激光粒度测试仪、扫描电镜(SEM)以及软磁测试系统等仪器测试和分析了不同二次球磨时间样品的粒度分布、MnZn铁氧体的断面显微结构以及功率损耗、密度和起始磁导率.结果表明,随着二次球磨时间延长,粉料粒度不断减小,粒度分布在1μm以下占比增高.MnZn铁氧体的密度、起始磁导率及饱和磁感应强度先增大后减小,功率损耗先减小后增大.当粒度1μm以下占50％、2μm以下占90％,样品的密度,颗粒尺寸和宽温功耗特性最佳.     

掺杂对宽温高导MnZn铁氧体直流叠加特性的影响

采用传统氧化物陶瓷工艺制备MnZn铁氧体材料。为获得高性能的MnZn软磁铁氧体材料,研究工艺条件及CaO、Nb2O5、Co2O3、TiO2等掺杂对MnZn软磁铁氧体材料增量磁导率的影响。结果表明,适量的CaO掺杂可使铁氧体晶粒尺寸细化,改善铁氧体晶粒的均匀性;适量的Co2O3添加可以改善材料增量磁导率的温度特性;添加适量Nb2O5与TiO2有利于提高起始磁导率、电阻率,降低磁损耗,从而改善材料的直流叠加特性。通过优化掺杂工艺,制备出了高磁导率、宽温、高直流叠加MnZn软磁铁氧体材料。     

编委简介(二)

祁关泉,浙江海宁人,高级工程师。1985年毕业于上海科技大学技术物理系磁学专业。先后从事过微波铁氧体器件、金属薄膜磁电阻传感器的研发工作及教学、科研、科研计划管理等工作。1984年至今从事功率MnZn铁氧体材料的研发及产业化。编译、编写论著4部,发表论文十多篇。现任浙江大通公司技术中心负责人。陈国钧,教授,江苏宜兴人,1961年毕业于北京科技大学(钢铁学院),长期从事金属功能材料尤其是晶态、非晶态、纳米晶磁性材料的研究开发工作。现任中国金属学会功能材料学会理事、中国物理学会非晶态技术委员会理事、国家非晶微晶合金工程技术…     

Nb2O5掺杂对高频MnZn功率铁氧体微结构和性能的影响.

采用氧化物陶瓷工艺制备了高频MnZn功率铁氧体.从分析材料微观结构入手,研究了添加Nb2O5对MnZn铁氧体起始磁导率μi、电阻率ρ及高频功率损耗Pcv的影响,确定出适宜的Nb2O5添加量为(150～250)×10-6.     

功率型NiZn系列铁氧体材料的开发与性能研究

NiZn功率铁氧体是近五年来发展起来的一种新型高频电子器件材料,也成为在lMHz以上频域替代MnZn功率铁氧体的佼佼者.本文首先概括了NiZn功率铁氧体的特点与应用、材料开发现状、性能要求与技术措施.然后重点介绍了我们开发的NiZn系列功率铁氧体材料的性能,期望对这一领域的研究起到有益的推动作用.     

NiZn软磁铁氧体材料的性能与应用

NiZn软磁铁氧体材料具有电阻率高、损耗角正切低、磁导率的温度系数低等特点,是一类产量大、应用广泛的高频软磁材料.在1 MHz以下其性能不如MnZn铁氧体,在1 MHz以上,由于高电阻率,其性能大大优于MnZn铁氧体,非常适宜高频应用.另外,NiZn铁氧体制备工艺比MnZn简单,可以通过掺杂改善材料的磁性能.本文概述了国内外关于NiZn材料的研究状况和其发展动向、应用及市场.     

高频宽温低功耗MnZn铁氧体材料的研制

按基本配方Fe2O3∶MnO∶ZnO=52.8∶36.5∶10.7(mol%),加入适量杂质,采用氧化物陶瓷工艺、平衡气氛烧结法,制备了低温度系数、低功耗及优良直流叠加特性的MnZn铁氧体材料.该材料适用于高频开关电源变压器.     

通讯变压器用高磁导率低损耗MnZn铁氧体 TH10材料的开发

介绍了一种=10000的高磁导率低损耗MnZn铁氧体TH10材料的性能特点及其烧结、掺杂技术.这种材料适用于低功率信号传输变压器(如ADSL 变压器),可以降低变压器谐波失真,提高传输速率.     

干、湿法混料对MnZn功率铁氧体性能的影响

分别采用干法和湿法混料工艺的传统氧化物法制备了MnZn功率铁氧体样品,研究两种混料工艺对材料性能的影响。结果表明,采用湿法混料工艺的样品在降低功耗和提高Bs方面有明显优势。这种优势源于湿法工艺粉料颗粒分布均匀,粉料活性好,能够在较低的温度下完成致密化烧结,且烧结样品晶粒大小均匀,从而实现了样品的低功耗和高饱和磁通密度。     

电子变压器用MnZn铁氧体系列材料

随着电子变压器的多样化发展,开发不同特性的MnZn铁氧体材料以满足电子变压器的不同特性要求非常必要。针对电子变压器的高工作温度低损耗、高频化、宽温高效、小型化的要求,分别介绍了天通公司对应的典型的MnZn铁氧体材料。     

烧结氧分压对高频MnZn功率铁氧体磁性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备了高频MnZn功率铁氧体,基于动态磁化理论和损耗分离方法,研究了烧结氧分压对材料显微结构、磁导率和损耗的温度特性的影响。结果表明,随着氧分压的增大,室温下MnZn功率铁氧体的密度d、平均晶粒尺寸D、电阻率ρ和起始磁导率μi逐渐减小,而磁滞损耗Ph和涡流损耗Pe逐渐增大,同时μi-T曲线的二峰位置和Ph-T曲线的最小值所对应的温度逐渐移向高温。相同氧分压烧结MnZn功率铁氧体的涡流损耗Pe和剩余损耗Pr均随温度升高而增大。在氧分压为2%时,高频MnZn功率铁氧体具有最优性能,室温下起始磁导率μi为1175,1 MHz/50 mT时20℃与100℃的损耗PL分别为359 kW/m~3和486 kW/m~3,3MHz/10mT时20℃与100℃的损耗分别为221 kW/m~3和301 kW/m~3。     

Ni取代对MnZn铁氧体磁特性的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备MnZn铁氧体材料,研究了配方中Ni(以NiO的形式)取代Mn对MnZn铁氧体微结构及磁性能的影响。结果表明,配方中Ni取代会造成磁导率下降、损耗增大,但适宜的取代量可以提高MnZn铁氧体材料的高温饱和磁感应强度,当取代量为3.5mol%时,MnZn铁氧体100℃下的饱和磁感应强度可以高达492mT。     

高频功率铁氧体

本文讨论了较高频率下功率铁氧体磁性材料的制备过程.采用普通原材料,掺入一定量的三氧化钼并在适当工艺条件下制得了性能较好的功率铁氧体材料.     

MnZn铁氧体功率损耗特性研究

采用固相反应法制备了Zn0.23Mn0.70Fe2.07O4功率铁氧体材料.研究了材料的静态磁参数和功率损耗;并在100kHz、200mT下对MnZn铁氧体材料的损耗进行了分离.结果表明,试样的Ⅱ峰在80℃左右,与磁滞损耗Ph极小值对应温度一致.材料的损耗特性随温度变化很大,在常温下,磁滞损耗Ph占了材料总损耗的大部分...     

振动光整对MnZn铁氧体磁心环电磁性能和机械强度的影响

采用传统的氧化物法工艺制备低功率损耗及高μi软磁铁氧体磁心环,借助机械强度测量仪、HP4284A、SY-8232(B-H)测试仪和振动光整机,研究机械振动光整对烧后MnZn软磁铁氧体磁心环电磁性能和机械强度的影响.φ10mm×φ6mm×5mm磁心环的测试结果表明,振动光整一定时间对烧后MnZn软磁铁氧体磁心环的机械强度...