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一體成型電感用軟磁粉末應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期：2024-11-21  瀏覽次數(shù)：3112
當(dāng)前，消費(fèi)類電子、汽車電子、信息通訊等產(chǎn)品快速發(fā)展，電子產(chǎn)品不斷智能化、小型化、輕薄化，傳統(tǒng)電感器件已經(jīng)無法滿足科技的發(fā)展需求，未來電感將向小型化、片式化、高頻化、高功率密度等方向發(fā)展。近年來，國(guó)內(nèi)積極布局和發(fā)展電感元器件，取得了巨大的進(jìn)步，但高端產(chǎn)品與國(guó)外仍然存在較大差距，其主要受材料、設(shè)計(jì)和工藝的影響。軟磁粉末作為電感的核心，是影響電感性能的主要因素，為了發(fā)展國(guó)內(nèi)高端電感，須突破核心軟磁粉末，減少對(duì)國(guó)外材料的依賴?；诖?，深圳鉑科新材的郭雄志等針對(duì)目前一體成型電感常用的軟磁粉末，對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望，以期為行業(yè)軟磁粉末的發(fā)展提供思路。相關(guān)成果于2024年9月在《磁性材料及器件》上發(fā)表。

研究人員從加工方式、性能特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀等方面論述了不同一體成型電感用軟磁粉末的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。一體成型電感常用軟磁粉末分為羰基鐵粉、合金粉末、非晶和納米晶粉末（表1）。羰基鐵粉具有高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(2.2T)，在大電流應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢(shì)，這是其他材料無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在磁導(dǎo)率低和耐蝕性差等缺點(diǎn)，成型后電感值較低、防銹特性差等問題。為解決羰基鐵最大問題——防銹特性差，一般通過后端的電感噴涂處理解決其耐鹽霧和潮濕環(huán)境的不足，但這增大了電感的制造成本和環(huán)保成本，制約了羰基鐵粉的應(yīng)用。鐵硅鉻粉末是合金粉末的代表，其具有較高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(1.3～1.5T)、高磁導(dǎo)率、良好的防銹和低成本等特點(diǎn)，從而得到了廣泛的應(yīng)用。目前市場(chǎng)反饋綜合特性最好的鐵硅鉻粉末由日本ATMIX生產(chǎn)，ATMIX開發(fā)了高性能的玻璃包覆工藝以解決鐵硅鉻裸粉不具備抗24h鹽霧能力的問題，該工藝制備的粉末具有高磁導(dǎo)率、耐高溫和抗24h鹽霧能力，從而有效解決了其粉末特性缺陷。但ATMIX售價(jià)非常昂貴，為國(guó)內(nèi)鐵硅鉻市場(chǎng)價(jià)格的2～3倍，國(guó)內(nèi)僅僅少量高端產(chǎn)品會(huì)采用。非晶/納米晶粉末相比合金和羰基粉末具有高電阻率和更低的矯頑力，其磁滯損耗和渦流損耗更低，優(yōu)異的磁性能使其應(yīng)用越來越廣。近些年來，國(guó)內(nèi)部分廠商等也推出了各自的非晶/納米晶粉末（表2），損耗較低，但粉末粒度較小，在高磁導(dǎo)率和高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度方面與ATMIX的大顆粒非晶/納米晶存在較大差距。近年來，隨著電感成本的不斷壓縮，國(guó)內(nèi)非晶納米晶粉末逐步取代部分進(jìn)口日本粉末，在中端電感上應(yīng)用上逐步增加。隨著磁心粉料工藝和性能的不斷優(yōu)化，在性能、可靠性、效率和成本等各方面將實(shí)現(xiàn)較好的折中、平衡，一體成型電感必將獲得更大的發(fā)展。



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