具备双轴拉伸性褶皱CoFeB薄膜制备与高频磁性能

通过将柔性CoFeB薄膜粘贴到双轴预应变基底聚二甲基硅氧烷(PDMS)上制备具有人工起皱表面结构的双轴可拉伸磁性薄膜。采用振动样品磁强计(VSM)对样品进行静态磁性表征,结果表明所制备的CoFeB薄膜均表现出面内的单轴磁各向异性,这主要由样品的褶皱形貌引起。样品表面的不规则褶皱结构导致了其磁各向异性方向偏离纵向。动态磁性表征结果表明样品的高频磁性可以通过施加的双轴应变进行调控,实现了其共振频率的正拉伸依赖性,从而避免样品在拉伸状态下的失效,这对于微波软磁薄膜在可拉伸高频电子器件中的应用具有重要意义。施加双轴应变状态下的CoFeB薄膜的受力分析模型能够很好解释这种应变调控作用。

合金化与磁场热处理对Fe基非晶纳米晶带材高频磁性能影响的研究

随着宽禁带隙半导体在功率电子及电机控制领域的深入应用,软磁材料是实现高频工作的核心材料,铁基非晶纳米晶因其具有较低的磁致膨胀系数及均匀的磁各向异性等优点,在功率电子设备及电机等领域具有广阔的应用前景。铁基纳米材料的工作频率一般在0.5-150 kHz之间,但随着工作频率的提高,其磁导率会急剧下降,不能适应高频率工作条件下的工作需求。因此,发展具有优良高频磁学性能的软磁材料是目前国际上的一个热门课题。

Bi_2O_3对低烧Co-Ti替代钡铁氧体显微结构与高频磁性的影响

用化学共沉淀法制备了Co-Ti替代钡铁氧体磁粉,结合相结构与显微形貌分析研究了Bi2O3掺杂和Co-Ti替代量对低温烧结钡铁氧体高频磁性的影响。Bi2O3的加入明显提高了低温烧结钡铁氧体的磁导率,磁粉粒径在200nm左右时合适的Bi2O3添加量为2％(质量分数);原料磁粉的粒度越大,表面形貌越完整,烧结瓷体的磁导率就越高;替代量在1.20～1.30的范围内,添加2％(质量分数)的Bi2O3可以在900℃低温烧结出磁导率μ'>10,截止频率不低于1GHz的Co-Ti替代钡铁氧体。

Co-Ti替代钡铁氧体的高频磁性研究

用化学共沉淀工艺制备了Co-Ti替代系列钡铁氧体磁粉及烧结磁体,结合相结构、显微形貌分析和对材料磁化机理的讨论,该文主要研究了替代量和烧结温度对钡铁氧体高频磁性的影响。实验表明,初始磁导率和共振频率随替代量的变化存在极值,当Co-Ti替代量为1.0时钡铁氧体具有较高的磁导率和较低的磁共振频率,偏离1.0均导致磁导率的降低和磁共振频率的升高;高烧结温度导致晶粒尺寸的长大和晶格结构的完善,有利于提高材料的磁导率,同时降低了磁共振频率。

CoZn-X型钡铁氧体的结构与高频磁性

结合化学共沉淀方法制备了CoZn X型六角晶系钡铁氧体,对其结构、显微形貌和磁性的测量分析表明:Zn的加入有利于促进CoZn X型钡铁氧体相的形成及晶粒长大,也有利于提高饱和磁化强度;适当的Zn含量可以使CoZn X型钡铁氧体具有高频软磁特性,经1320℃×3h烧结后样品的起始磁导率随Zn含量增加在x=1.0处有极大值15,对应截止频率140MHz。

树脂基稀土-铁系超磁致伸缩复合材料的磁致伸缩及其高频磁性能

以粉末粘结、模压成型方法,研制了0-3型的E-44环氧树脂基稀土-铁系超磁致伸缩复合材料。采用电阻应变片技术与Agilent 4294A型动态阻抗分析仪,研究了超磁致伸缩合金/环氧树脂复合材料的磁致伸缩性能及高频磁性能,并对所制备的磁致伸缩复合材料的磁导率、截止使用频率等随频率和树脂体积分数的变化规律进行了系统研究。结果表明:树脂的添加,不仅可以提高复合材料的截止频率和高频磁性能,使其具有良好的高频响应特性,其截止频率达30 MHz以上;而且通过适当选择树脂的体积分数,复合材料仍能保持良好的磁致伸缩性能,当树脂体积分数分别为20%、30%时,磁致伸缩系数分别达808×10-6、821×10-6,而当复合材料中树脂的体积分数为50%时,其磁致伸缩系数仍高达592×10-6。探讨了树脂/磁致伸缩复合材料的磁电耦合机制。

常化和退火工艺对冷轧无取向硅钢高频磁性能和强度的影响

冷轧无取向硅钢（/％：0.003C,2.35Si,0.22Mn,0.011P,0.002S,0.36Al,0.003 0N）经890℃或940℃3 min常化的2.3mm热轧板冷轧成0.35mm薄板.研究了常化温度和800～920℃3 min退火对该钢高频（400Hz）磁性能和抗拉强度的影响.结果表明,830～920℃退火时高频铁损P10/00值最低,随退火温度增加,晶粒尺寸增大,钢的抗拉强度降低;该钢的最佳热处理工艺为常化温度940℃,退火温度830℃,其抗拉强度Rm、高频铁损P10/400和磁感应强度J50分别为565 MPa,21.5W/kg和1.69 T.

新型高频磁性元件

储能电感器和变压器是开关电源当中的关键器件，提高开关频率可使之小型化，电源的功率密度（功率／体积）得到提高。本文就其研究发展状况作一介绍，说明了各自的特点。

开关电源中高频磁性元件设计常见错误概念辨析

很多电源工程师对开关电源中高频磁性元件的设计存在错误的概念,其设计出来的高频磁性元件不能满足应用场合的要求,影响了研发的进度和项目的按期完成基于开关电源及高频磁性元件设计经验,对一些概念性错误进行了辨析,希望能给大家提供借鉴,顺利完成高频磁性元件的设计以及整个项目的研制。

低温烧结BaCoTiFe_(10)O_(19)铁氧体的微结构及高频磁性能

采用传统陶瓷工艺制备了BaCoTiFe10O19铁氧体,结合相结构、显微形貌分析和对材料磁化机理的讨论,主要研究了Bi2O3加入量和烧结温度对钡铁氧体高频磁性的影响。实验表明,起始磁导率和共振频率随Bi2O3加入量的变化存在极值,当Bi2O3的加入量为7.5mol%时钡铁氧体具有较高的磁导率和较低的磁共振频率,偏离7.5mol%均导致磁导率的降低和磁共振频率的升高;高烧结温度导致晶粒尺寸的长大和晶格结构的完善,有利于提高材料的磁导率,同时降低磁共振频率。

NiFe/FeCo/[FeCo]_xO_(1-x)多层膜的高频磁性能研究

采用直流磁控溅射制备NiFe/FeCo/[FeCo]xO1-x多层膜,并采用振动样品磁强计、四探针法和微带终端短路微扰法分别对薄膜的磁特性、电阻率以及磁谱进行测量。研究结果表明,薄膜中[FeCo]xO1-x层的加入有效地降低了难易轴矫顽力,提高了薄膜的电阻率和共振频率。随着[FeCo]xO1-x层厚度的增加,电阻率可提高到173μΩ·cm左右,共振频率可达2.0GHz,有效地降低了薄膜涡流损耗,提高了薄膜的高频特性。

取向易面各向异性羰基铁粉体的高频磁性研究

研究了取向度对羰基铁粉体复合材料微波磁性的影响.理论上构造了取向片状磁性颗粒磁矩的高斯分布,并通过Landau-Lifshitz-Gilbert方程得到了有取向度的软磁材料复数磁导率的求解方法,模拟计算了羰基铁样品高频复数磁导率随频率的变化.研究发现:随着样品取向角?θ?的变大,高斯分布标准偏差σ减小,取向度f增大;随着片状样品取向度的提高,材料初始有效磁导率的实部值增大.为了对照,利用穆斯堡尔谱得到磁体的取向度,并通过网络分析仪测量了磁体的高频磁导率,所获得的实验结果与理论预期值相符.

高频陶瓷粉体/Fe磁粉芯的微观结构与磁性能研究

对高纯铁粉进行表面改性处理,处理后的铁粉分别与SiO2、Al2O3及TiO2粉体用高能球磨法进行复合,在模具中压制成型,然后进行热处理。结果表明:Al2O3/Fe复合粉体具有最佳的成型性能,经过模压后磁粉芯的致密度达到理论密度的75.4%。该磁粉芯经1000℃×1h热处理后,磁粉芯内铁粉出现冶金结合,当Al2O3陶瓷粉体含量大于3%时,生成典型的Al2O3/Fe复合材料,该复合材料的电阻大大高于铁基体材料,使得该磁粉芯的高频性能得到提高;当复合3%Al2O3陶瓷粉体时,Al2O3/Fe磁粉芯磁导率μi为44.58,中心频率f达到12.02 MHz,中心频率品质因素Q达到14.6,综合高频软磁性能最佳。

高频磁性元件

本书涵盖了主流高频功率电感和变压器在各种应用下的设计理论与实用技巧，其应用包括开关电源、谐振逆变器和直流变频器。本书描述了涡流现象（皮肤和邻近效应）、高频磁性材料、磁芯饱和、

超顺磁纳米颗粒高频磁性机制的研究进展

超顺磁纳米颗粒由于维度的减小在磁化机制上明显不同于块体磁性材料，主要取决于内禀的晶场作用、外禀的热能扰动和颗粒间的偶极相互作用，对其磁化机制的研究不仅可以促进纳米磁学理论的发展，也有助于磁性纳米颗粒在高密度磁存储介质、高频电子器件和自旋电子器件中的应用，因而在纳米磁学研究中得到了广泛的关注。

热处理工艺对Fe_(75.5)Si_(12.9)B_7Cu_1Nb_(1.8)V_(1.4)Co_(0.4)纳米晶合金高频软磁性能的影响

采用单辊熔融旋淬工艺制备了Fe_(75.5)Si_(12.9)B_7Cu_1Nb_(1.8)V_(1.4)Co_(0.4)非晶合金薄带,分析了合金的晶化保温时间(t)、最终退火温度(T_a)和横磁场强度(H)对纳米晶合金高频软磁性能的影响。结果表明,预选定T_a=550℃,当t为150 min时,有效磁导率(μ_e)最高、铁损P_(5/20k)(测试频率f=20 kHz,设定磁感B=0.5 T)和矫顽力(H_c)最低(f<100 kHz),当f=1 kHz时,μ_e=80 900,H_c=3.17 A/m,P_(5/20k)=37.64 W/kg,T_a为530～610℃,对纳米晶合金进行真空普通退火,当T_a分别为550和610℃时,P_(5/20k)有两个谷值,分别为37.64和35.28 W/kg。对于某一特定T_a,随着电流强度I增加,P_(5/20k)呈现先下降再上升的趋势;对于某一特定I,P_(5/20k)在550和610℃均具有谷值。实验发现,当t=150℃,T_a=610℃,I=40 A时,磁芯获得最佳高频软磁性能(P_(5/20k)=20.26 W/kg,B_r=0.3 T)。

纳米磁性颗粒膜(Fe_65Co_35)_x(SiO_2)_(1-x)的微结构和磁性

用射频磁控溅射制备了由FeCo纳米磁性颗粒分布在SiO2绝缘介质中形成的(Fe65Co35)0.4(2SiO2)0.58纳米颗粒膜。通过低温磁场回火得到很好的软磁性,易轴矫顽力低至143Am-1;并呈现很好的面内单轴磁各向异性,各向异性场为3820Am-1;电阻率高达13.4mΩ·cm。样品的磁谱(磁导率与频率的关系)显示出很好的高频特性:在工作频率f<0.7GHz时,复数磁导率的实部μ′>100,FMR频率达1.8GHz,说明样品有高的截止频率,显示出在高频器件及抗电磁干扰技术方面具有很好的应用前景。用铁磁共振实验证明此样品中好的高频软磁性是由于实现了颗粒间的铁磁性交换耦合所致。

低温快速氮化制备ε-Fe_3N

利用溶胶凝胶燃烧法制备的纳米级Fe泡沫,可以有效降低合成ε-Fe3N样品的氮化温度并缩短氮化时间,该Fe泡沫经400℃,0.5 h氮化即可得到纯相的ε-Fe3N粉末.磁性测量表明,所得ε-Fe3N样品具有良好的软磁性能和高频磁性能.