寬溫低損耗mnzn功率鐵氧體的研究和發(fā)展

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1、寬溫低損耗MnZn功率鐵氧體的發(fā)展和制備姓名：賈麗沙學(xué)號(hào)：2013050203030摘要介紹了MnZn功率鐵氧體材料及其制備工藝的近況和發(fā)展趨勢(shì)。一、刖目軟磁鐵氧體材料的發(fā)明與實(shí)用化，至今己有70多年。由于它具有高磁導(dǎo)率、高電阻率、低損耗、易于加工成各種形狀以及主要原材料成本相對(duì)價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)，因而可以用它制作成各種電子變壓器、開關(guān)電源、逆變器、濾波器、扼流圈、電感器、電子鎮(zhèn)流器等，廣泛應(yīng)用于家用電器、計(jì)算機(jī)、手機(jī)、通信、辦公自動(dòng)化、顯示器、遠(yuǎn)程監(jiān)控、電磁兼容、綠色照明、環(huán)保節(jié)能等領(lǐng)域。軟磁鐵氧體的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)展，目前在汽車電子、新能源領(lǐng)域又獲得了

2、大量應(yīng)用。軟磁鐵氧體是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)中最重要的基礎(chǔ)功能材料之?一，與國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人民的日常生活息息相關(guān)。最近幾十年來軟磁鐵氧體始終保持著快速發(fā)展的勢(shì)頭，其中MnZn鐵氧體約占軟磁鐵氧體總產(chǎn)量的70%左右，而MnZn功率鐵氧體占MnZn鐵氧體總產(chǎn):U:的70%左右，所以國(guó)閃外各個(gè)鐵氧體公司非常重視對(duì)MnZn功率鐵氧體材料的研究，投入了大量人力、物力、財(cái)力在這個(gè)領(lǐng)域中。目前國(guó)閃MnZn功率鐵氧體的發(fā)展已從熱衷于新材料開發(fā)延伸到重視生產(chǎn)工藝研究和生產(chǎn)沒備開發(fā)。二、MnZn功率鐵氧體材料發(fā)展趨勢(shì)探討2.1低損耗材料的發(fā)展趨勢(shì)降低損耗，這一技術(shù)趨勢(shì)一直是功率鐵氧體材料

3、幾十年來的主要發(fā)展特征。綜合半導(dǎo)體和電子線路技術(shù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，幾十年來開關(guān)電源的工作頻率普遍在20?300kHz左右。針對(duì)這一需求，日本陸續(xù)推出了具有代表性的PC30、PC40、PC44、PC47等低損耗材料，這些材料的典型特征是不斷降低功率損耗（f=100kHz,B=200mT）。2.2寬溫低損耗材料的發(fā)展趨勢(shì)自從2003年日本推出了寬溫低損耗材料一PC95，揭開了寬溫應(yīng)用頌域節(jié)能吋代的序幕,國(guó)內(nèi)外都掀起了研究寬溫低損耗材料的熱潮。2.3髙飽和磁通密度材料的發(fā)展趨勢(shì)円本相繼推出了PC33、PC90島飽和磁通密度材料，后有公司相繼推出了4H45、4H47高

4、飽和磁通密度材料；PC90材料不僅在高溫100°C時(shí)飽和磁通密度高達(dá)450mT,而且功率損耗很低，只比PC44材料略高一點(diǎn)；4H47材料在高溫100°C時(shí)飽和磁通密度高達(dá)470mT。目前高溫（100°C）飽和磁通密度為470mT甚至500mT以上的鐵氧體材料都有報(bào)道，但是損耗太高，預(yù)計(jì)這類紂料今后開發(fā)的熱點(diǎn)是在保證高溫（100°C）飽和磁通密度為470mT甚至500mT的情況下進(jìn)一步降低損耗。2.4向?qū)挏氐蛽p耗并兼顧髙飽和磁通密度發(fā)展的趨勢(shì)隨著電子變壓器小型化的發(fā)展，整機(jī)及變壓器設(shè)計(jì)者不斷對(duì)磁性材料提出更高的要求，MnZn功率鐵氧體材料一種新的發(fā)展盂求是

5、寬溫低損耗并具有高飽和磁通密度，2.5髙頻低損耗材料的發(fā)展趨勢(shì)前而討論的低損耗功率鐵氧體材料，主要適用于300kHz以下的開關(guān)功率設(shè)備屮，基本滿足了目前市場(chǎng)上的大部分電子產(chǎn)品的需求。但隨著半導(dǎo)體器件的發(fā)展，適用于500kHz,甚至高達(dá)3MHz頻率的器件也有所供應(yīng)，并且其市場(chǎng)需求呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，所以相應(yīng)的就需求適用于更高頻率的功率鐵氧體材料。開發(fā)高頻（500kHz?1MHz）損耗更低的材料是發(fā)展趨勢(shì)之一，開發(fā)更高頻率應(yīng)用的材料也是發(fā)展趨勢(shì)之一，寬溫節(jié)能在高頻（500kHz-1MHz）情況下也同樣有需要，因此開發(fā)寬溫高頻低損耗材料也將是發(fā)展趨勢(shì)之一。三、

6、MnZii功率鐵氧體制備工藝的近況和發(fā)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)對(duì)軟磁鐵氧體的工藝研宂越來越重視，研宂的重點(diǎn)有以丁幾個(gè)方面。3.1粉料制備技術(shù)（1）粉料自動(dòng)化制備技術(shù)發(fā)展迅速（2）干法、濕法工藝的對(duì)比研究這里的干法、濕法都是氧化物法，區(qū)別在于原料混和時(shí)是采川干法混和還是濕法混和，是業(yè)內(nèi)的一個(gè)通俗叫法。干法、濕法二者相比各有特色，哪種方法絕對(duì)占優(yōu)勢(shì)在業(yè)內(nèi)尚未達(dá)成共識(shí)，一般認(rèn)為濕法的均勻性較好，干法較省能，出料率較高，成本較低。最近我們對(duì)兩種工藝的成份均勻性進(jìn)行了研究。（3）干法工藝中成份均勻性研究對(duì)同一批次川振動(dòng)磨機(jī)干法混合的“紅振料”進(jìn)行抽樣分析主成份，分析結(jié)果見下表。

7、從表中可見同一批次紅振料之間成份波動(dòng)較大，均勻性較差。批g良分比（wt%）摩爾百分比（mol%）Fe:()jMnOZn()Fe,()iAbMn()Zh()NO-170.75722.6386.89452.31437.68410.002NO-270.90422.5566.92752.41237.54010.048NO-S71.04622.3786.86352.666373509.984同一批次紅振料主成份抽樣分析結(jié)果（4）濕法工藝中成份均勻性研究經(jīng)濕法混合并川噴霧干燥法脫水獲得“紅噴料”，其同一批次抽樣分析主成份的均勻性情況見下表1,對(duì)不同批次紅噴料的主成份

8、抽樣分析情況見表2。從表1可見濕法工藝屮相同批次之間成份均勻性很好;從表2可見不