高频低损耗的Fe/亚微米FeNi软磁复合材料

高功率电力电子设备的应用对功率电感的高频电感性能和能量效率提出了更高的要求,迫切需要开发高频低损耗的软磁材料。为降低软磁复合材料的涡流损耗,获得高频低损耗、大功率的一体成型电感,通过等离子体炬制备了高纯度亚微米FeNi颗粒,并采用简化的有限元模型探讨了亚微米FeNi颗粒对软磁复合材料涡流损耗的影响。本工作制备了含不同质量分数亚微米FeNi颗粒的Fe/亚微米FeNi软磁复合材料,重点讨论了亚微米FeNi颗粒对软磁复合材料及一体成型电感性能的影响。结果表明:与纯羰基铁粉制备的软磁复合材料相比,当亚微米FeNi颗粒质量分数为30%时,环形磁芯代表损耗的磁导率虚部µ″由1.57降至1.36,降低了13.4%;一体成型电感在10 MHz条件下的品质因数Q由13升至20,提高了53.8%,并且自谐振频率提高了12.7%,饱和电流由2.148 A升至2.352 A。通过提高材料内阻和减小涡流流动区域的尺寸,亚微米FeNi颗粒能有效降低涡流损耗,提高软磁复合材料的高频磁导率稳定性。复合亚微米FeNi颗粒有望低成本、大规模地获得高频低损耗、综合性能良好的一体成型电感。