MnZn功率铁氧体材料直流叠加特性研究

发布时间：2017-11-25 22:23

  本文关键词：MnZn功率铁氧体材料直流叠加特性研究

  更多相关文章： MnZn功率铁氧体 磁心损耗 直流叠加特性 饱和磁感应强度

【摘要】：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。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM277

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周健;赖君荣;黄鹤辉;;铁氧体制备基础及常见原料问题解决[J];钦州学院学报;2006年06期

2 ;2008第十届国际铁氧体会议征文通知[J];磁性材料及器件;2008年01期

3 ;2008第十届国际铁氧体会议征文通知[J];磁性材料及器件;2008年02期

4 ;2008第十届国际铁氧体会议征文通知[J];磁性材料及器件;2008年03期

5 郑淑芳;熊国宣;黄海清;罗刘军;邓敏;;铁氧体制备、形貌与性能的关系研究[J];材料导报;2009年23期

6 焦小莉;蒋荣立;吕慧;姚丽鑫;安茂燕;;离子掺杂改性铁氧体材料的研究进展[J];淮阴工学院学报;2011年03期

7 董凤强;黄学光;韩玉顺;聂稻波;李文静;孙瑞丰;;铁氧体材料产业专利技术发展状况分析[J];中国发明与专利;2011年12期

8 ;用铁氧体珠抑制寄生耦合[J];电子技术应用;1976年05期

9 ;研究铁氧体工艺问题的一些情况[J];磁性材料及器件;1977年01期

10 乌居道宽;孙宝洪;;铁氧体[J];仪表材料;1978年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 易容平;;一种低成本的石榴石铁氧体材料[A];第十二届全国磁学和磁性材料会议专辑[C];2005年

2 范薇;吕宝顺;廖有良;藤阳民;;六角铁氧体材料的研究开发与产业化[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（上册）[C];2001年

3 冷观武;李俊;彭虎;;微波高温烧结铁氧体材料研究与实践[A];第三届永磁及软磁铁氧体技术交流会论文集[C];2004年

4 陈德轮;;原子吸收光谱法测定锶钙铁氧体中钙[A];中国电子学会生产技术学会理化分析四届年会论文集上册[C];1991年

5 刘刚;杨中华;夏兴顺;王从香;;铁氧体瓷棒真空镀膜技术[A];中国真空学会第六届全国会员大会暨学术会议论文集[C];2004年

6 张晔;姜海涛;解启林;;铁氧体基材溅射膜层的附着力测试方法[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年

7 胡平;潘德安;张深根;田建军;;纳米锌铁氧体的制备及磁性能研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第4分册）[C];2010年

8 石军传;齐西伟;周济;张力;张迎春;;氯化钠掺杂对多层片式电感用镍铜锌铁氧体显微结构和磁性能的影响[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年

9 王公正;房喻;莫润阳;;微米复合铁氧体材料超声波吸收检测研究[A];中国化学会第九届全国应用化学年会论文集[C];2005年

10 李诗tb;王改花;任勇;代波;;细菌纤维素/钴锌铁氧体复合材料的吸波性能研究[A];2012中国功能新材料学术论坛暨第三届全国电磁材料及器件学术会议论文摘要集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 邵海成 戴红莲 黄健 沈春华 李世普;铁氧体磁性陶瓷材料的研究动态及展望[N];广东建设报;2005年

2 何小明;新型抗电磁干扰材料 铁氧体噪声抑制纸[N];中国电子报;2000年

3 曹伍;北矿磁材在上交所挂牌交易[N];中国有色金属报;2004年

4 王耕福;平面变压器新铁氧体电感元件[N];中国电子报;2000年

5 黄刚 阳开新;创新·完善 磁材“十五”科技发展思路[N];中国电子报;2001年

6 王西永;日本FDK研制出新型铁氧体材料[N];中国汽车报;2003年

7 ;TDK推出新一代功率铁氧体PC95[N];中国电子报;2003年

8 巨田证券研究所 卜忠东;技术实力雄厚[N];中国证券报;2004年

9 曹勇;“九五”回顾 “十五”展望[N];中国电子报;2001年

10 黄刚;日本磁性材料生产科研走势[N];中国电子报;2001年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李红英;稀土六方铁氧体的合成、表征及吸波性能的研究[D];吉林大学;2007年

2 李茹民;掺杂纳米铁氧体的合成与磁性能研究[D];哈尔滨工程大学;2007年

3 贾利军;高频Z型六角铁氧体材料研究[D];电子科技大学;2008年

4 沈小虎;铁氧体耐高温磁控溅射金属化膜系及产业化关键问题的研究[D];浙江大学;2013年

5 徐文飞;六角铁氧体的制备及其物理特性的研究[D];华东师范大学;2014年

6 徐吉静;稀土取代六方晶系铁氧体的微观结构和电磁性能研究[D];吉林大学;2011年

7 曹晓非;低频锂锌铁氧体吸波材料及其在聚合物中分散技术的研究[D];山东大学;2009年

8 孟伟青;层状前体法制备铁氧体磁性材料的研究[D];北京化工大学;2004年

9 李雪飞;高通量磁光成像表征方法与镝镱铋铁氧体磁光特性的组合筛选[D];中国科学技术大学;2008年

10 杨林颖;铁氧体非互易器件新结构及其特性研究[D];电子科技大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘正阳;大功率铁氧体匹配支节研究[D];南京信息工程大学;2015年

2 杨洋;酸洗污泥制备铁氧体吸附Pb~(2+)废水研究[D];南京理工大学;2015年

3 冯弘;尖晶石型Mn-Zn、Ni-Zn铁氧体磁性纳米晶的软化学可控制备及性能研究[D];四川师范大学;2015年

4 王晓;钴铜锌铁氧体—聚吡咯微波吸收材料的制备及吸波机理分析[D];沈阳理工大学;2015年

5 于丕风;高Bs低损耗MnZn铁氧体材料的研制[D];电子科技大学;2015年

6 宦丽;抗偏置低温烧结NiCuZn铁氧体及在功率片式电感中的应用研究[D];电子科技大学;2015年

7 周寅冬;MgCuZn铁氧体材料制备与高频磁性能研究[D];电子科技大学;2014年

8 王亮;低温制备NiCuZn铁氧体及对磁性能的影响[D];电子科技大学;2014年

9 李海鑫;高性能耐热冲击镍锌功率铁氧体材料的研究[D];电子科技大学;2015年

10 李东月;用于无线充电中的NiCuZn铁氧体屏蔽材料的研究[D];电子科技大学;2015年

，

本文编号：1227619