细粉对气雾化铁硅铝软磁粉芯磁性能的影响

徐涛涛^1,2，张博玮^1,2，关婉婉^1,2，万堃^1,2，时晓艳^1,2，刘伟^1,2,3，邹中秋^2,3，苏海林^1,2,3，都有为^2,3,4

1. 合肥工业大学材料科学与工程学院4. 南京大学物理学院

摘 要：采用环氧树脂/氧化硅复合绝缘工艺制备了细粉含量不同的气雾化铁硅铝粉芯,研究了细粉对粉芯磁性能的影响规律。分析发现,磁粉表面生成了质量良好的绝缘层,有效限制了粉芯内部的涡流,使得粉芯的有效磁导率具有较好的频率稳定性。适量添加细粉有助于提升粉芯密度,降低有效退磁场,从而使粉芯的有效磁导率上升,损耗下降,但同时也造成直流偏置性能降低。而细粉的过量添加会造成粉芯密度下降,有效退磁场增大,从而导致有效磁导率与损耗的恶化,不利于粉芯磁性能的提高。通过基于Bertotti模型的损耗分离研究,发现:粉芯在120 kHz内的磁滞损耗远高于涡流损耗;随细粉含量的增多,磁滞损耗呈现与总损耗相同的先下降再升高的变化趋势,而涡流损耗则持续降低。这说明添加细粉有效抑制了粉芯的涡流损耗,在粉芯目前常用的百kHz频率范围内,其损耗主要由基于有效退磁场的磁滞机制所决定。

关键词：气雾化铁硅铝;软磁粉芯;细粉;磁性能;损耗分离;有效退磁场;