纳米NiZn铁氧体包覆对FeSiCr磁粉芯性能的影响

发布时间：2020-12-13 09:17

　　采用传统固相反应法制备NiZn铁氧体,用球磨后的纳米NiZn铁氧体对FeSiCr磁粉进行包覆,经过成型及退火制备了FeSiCr复合磁粉芯。研究了纳米NiZn铁氧体包覆对FeSiCr磁粉芯的电阻率、有效磁导率及功率损耗等影响。结果表明,随着纳米NiZn铁氧体起始磁导率增大,复合磁粉芯的有效磁导率、品质因数增大,功率损耗逐渐减小。采用起始磁导率为1800的纳米NiZn铁氧体包覆制备的复合磁粉芯有效磁导率达到56,电阻率高达1.68k?×m,饱和磁化强度μ₀M_s高达1.4 T,在25℃、3 MHz、10 mT下的功率损耗仅为465 mW/cm³,经损耗分离后的涡流损耗为233 mW/cm³,磁滞损耗为121 mW/cm³。 

【文章来源】：磁性材料及器件. 2020年06期

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

FeSiCr磁粉包覆前后SEM照片：(a)包覆前，(b)包覆后

图2给出了包覆4 wt%磁导率为1800的纳米NiZn铁氧体后Fe Si Cr磁粉芯的XRD谱，在复合磁粉芯的XRD谱中出现尖晶石相(220)、(311)、(006)、(400)、(511)、(440)、(533)等晶面的衍射峰。Fe Si Cr磁粉对应Cr Fe8Si晶体的(110)、(220)衍射晶面。由于复合磁粉芯是在空气中退火，所以复合磁粉芯中的铁被氧化，在XRD谱中出现了Fe2O3的(104)、(113)、(024)、(116)等衍射晶面。3.2 密度、电阻率及饱和磁化强度

从表1中可以看出，采用纳米NiZn铁氧体包覆后的复合磁粉芯电阻率远远大于未包覆的Fe Si Cr磁粉芯，根据Koops[8]提出的砖墙模型理论，将整个铁氧体材料视为晶粒与晶界串联而成的等效电路，在复合磁粉芯中可以将Fe Si Cr磁粉和NiZn铁氧体包覆层看为串联等效电路。NiZn铁氧体的电阻率可高达106?·m[9]，包覆纳米NiZn铁氧体后，在Fe Si Cr磁粉颗粒间形成一层薄而且均匀的高电阻率包覆层，避免了Fe Si Cr磁粉的直接接触，从而大大增加了复合磁粉芯的电阻率。图3给出了不同纳米NiZn铁氧体包覆后复合磁粉芯以及Fe Si Cr磁粉的磁滞回线，对应的饱和磁化强度和磁滞回线面积如表2所示，采用纳米NiZn铁氧体包覆后的磁粉芯相较于Fe Si Cr磁粉的饱和磁化强度Ms有所下降。随着包覆剂纳米NiZn铁氧体磁感应强度的减小，复合磁粉芯的饱和磁化强度?0Ms由1.49 T减小到1.40 T。随着饱和磁感应强度的减小，复合磁粉芯单位质量中包含的磁矩减小，在相同包覆量和成型压力下，复合磁粉芯的密度相差不大，所以复合磁粉芯的饱和磁化强度逐渐减小。

【参考文献】：
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本文编号：2914310