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各种小型轻量化、高可靠性的电子设备急需小型高效、高可靠性开关电源模块,而MnZn功率铁氧体磁心作为开关电源的“心脏”,完成功率的转换与传输,是开关电源体积和重量的主要占有者。磁心材料应具有较高起始磁导率μi、高饱和磁感应强度Bs和高温低损耗Pcv等特征。在当今的电路系统中,大部分电子器件在交变信号下正常工作的同时还需承载一定的直流信号。而应用于电路系统中的MnZn铁氧体磁心则是交直流信号的主要承载者,其对叠加直流的承载能力直接影响电源系统的效率及可靠性。基于课题组已有研究基础,本论文主要研究了主配方、添加剂及制备工艺对材料磁性能温度特性及直流叠加特性的影响。在主配方研究方面,对于分子式为Mn0.867-xZn0.133Fe2+xO4的铁氧体材料,适当的Fe2+离子取代量x有助于获得合适的起始磁导率(μi)二峰位置及损耗(Pcv)谷点温度,同时有助于直流叠加特性的提高。对于分子式为Mn0.9-xZnx Fe2.1O4的铁氧体材料,适当的Zn2+离子取代量x可以增大分子磁矩,有助于提高起始磁导率,并获得较优的直流叠加特性。在添加剂研究方面,Co2+离子对磁晶各向异性常数有正的贡献,从而使起始磁导率二峰及损耗谷点温度移向低温,在0~0.25wt%的范围内,随着Co2O3含量的增加,材料的ΔB(Bs-Br)增大,增量磁导率及磁心损耗的直流叠加特性均变好;Ni2+离子的加入会导致Fe2+离子浓度减小,从而使起始磁导率二峰及损耗谷点温度移向高温,同时会使Bs及ΔB先增大后减小,当添加量为0.02wt%时,材料磁导率及损耗的直流叠加特性达到最优;在0~0.06wt%的范围内,V2O5的添加会使磁导率二峰及损耗谷点温度移向低温,材料的烧结密度和Bs都先增大后减小,磁导率及损耗的直流叠加特性均先变好,当添加量超过0.02wt%后则变化不大,与ΔB的变化相一致;适量加入CaCO3可以细化晶粒,得到较为均匀致密的结构,提高磁导率μi和并降低损耗Pcv,并获得良好的直流叠加特性。在100kHz,200mT的测试条件下,随着叠加场的增大,各样品的动态磁滞回线都会发生明显的变化,剩磁Br和矫顽力Hc先缓慢减小后增大,而磁场强度的最大值Hm则迅速增大,磁滞回线的面积先略有减小后增大,并且有向横轴倾斜的趋势,由此引起了磁滞损耗先减小后增大,这是磁心总损耗变化的主要原因。当NiO、Co2O3、V2O5、CaCO3添加量分别为0.02 wt%、0.09 wt%、0.02 wt%、0.05 wt%时,可以获得最优的性能。制备工艺对材料的微结构及性能同样有着重要的影响,在870~930℃的范围内,提高预烧温度会导致粉体活性降低,使材料的饱和磁感应强度Bs和烧结体密度d1先增大后减小,较为适宜的预烧温度为910℃。在1280~1340℃的范围内,提高烧结温度会导致晶粒尺寸长大,μi先增大后减小,Pcv先减小后增大,较为适宜的烧结温度为1300℃,此时材料具有最好的显微结构和磁性能。