高性能磁性材料热点浅谈

随着电子产品快速向高性能化、轻薄化发展，电子变压器和电感器技术升级是下游客户的诉求，也是企业长期发展的根基。而技术升级和成本降低离不开磁性材料的创新，更需要对磁性材料进行优化利用。

1锰锌铁氧体材料

由于铁氧体的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能，同时铁氧体的磁性能还表现在高频时具有较高的磁导率，因此，铁氧体已成为高频弱电领域用途广泛的非金属磁性材料。但是在高频条件下，涡流损耗和剩余损耗所占比例较大，这是阻碍铁氧体材料应用到更高频率范围的关键因素之一。

2FeSiCr软磁合金粉末

FeSiCr合金粉具有较高的饱和磁感强度、使用频率范围内高磁导率、价格便宜等优势，与其他软磁材料比较，在应用端容易取得较好的综合性能。

FeSi合金的间隙固溶体比较靠近Si和Fe原子，因此会减小单位体积内的Si原子。而Cr原子的掺杂又不利于有序相D03的形成，会降低磁性能。因此FeSi6.5的优势是合金电阻率高，饱和磁致伸缩系数很低，缺点是D03相很硬，不易压制。研究表明，Si元素的添加可以降低Fe矫顽力，而Cr则会增加矫顽力。Cr元素的添加不会影响FeSi软磁的频率稳定性。

总结Cr元素添加的优点，一是提高防锈性，二是能够改善FeSi合金粉末的加工型(塑形和延展性)。

3高频铁硅铝材料

随着新型的GaN(氮化镓)和SiC(碳化硅)半导体材料运用，使得电路工作频率 >1MHz 得以实现，我们需要更高的开关频率，以达到小型化、降低成本、提高效率的目的。

高频铁硅铝材料满足以下特性：

①　高频范围 = 500kHz – 100MHz;

②　高饱和磁通密度 (Bsat) 避免大电流偏置时饱和;

③　低磁导率——迫使增加圈数降低交流磁通密度;

④　小气隙或者没有离散气隙——减少边缘效应;

⑤　单层线圈绕组——降低临近效应损耗;

⑥　低磁芯损耗 (涡流);

⑦　良好的线性关系 电感 Vs 频率/功率。

新能源磁元件设计及发展方向

随着电子变压器、电感器在传统应用领域的逐渐饱和，LED照明、EV/HEV、充电桩等新能源领域正在逐渐成为行业新的投资方向，而作为配套产品的磁元件也将迎来新的蓝海。

尽管时代在不断变革，电力电子技术从过去的功能性需求转变为现在的成本性需求，但磁元件设计的永恒方向仍然是“高频化”。而要实现这一技术方向，其根本在于“材料改性”、“材料创新”和“工艺创新”三个方面。

在工艺创新方面，目前磁元件行业最前沿的技术有磁集成技术、混合磁路技术、L-I Trimming技术、Spike Blocker技术、静音技术、超大型磁粉芯技术、大功率立绕工艺等。

来源：互联网，电子材料圈编辑整理。

随着电子产品快速向高性能化、轻薄化发展，电子变压器和电感器技术升级是下游客户的诉求，也是企业长期发展的根基。而技术升级和成本降低离不开磁性材料的创新，更需要对磁性材料进行优化利用。

1锰锌铁氧体材料

由于铁氧体的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能，同时铁氧体的磁性能还表现在高频时具有较高的磁导率，因此，铁氧体已成为高频弱电领域用途广泛的非金属磁性材料。但是在高频条件下，涡流损耗和剩余损耗所占比例较大，这是阻碍铁氧体材料应用到更高频率范围的关键因素之一。

2FeSiCr软磁合金粉末

FeSiCr合金粉具有较高的饱和磁感强度、使用频率范围内高磁导率、价格便宜等优势，与其他软磁材料比较，在应用端容易取得较好的综合性能。

FeSi合金的间隙固溶体比较靠近Si和Fe原子，因此会减小单位体积内的Si原子。而Cr原子的掺杂又不利于有序相D03的形成，会降低磁性能。因此FeSi6.5的优势是合金电阻率高，饱和磁致伸缩系数很低，缺点是D03相很硬，不易压制。研究表明，Si元素的添加可以降低Fe矫顽力，而Cr则会增加矫顽力。Cr元素的添加不会影响FeSi软磁的频率稳定性。

总结Cr元素添加的优点，一是提高防锈性，二是能够改善FeSi合金粉末的加工型(塑形和延展性)。

3高频铁硅铝材料

随着新型的GaN(氮化镓)和SiC(碳化硅)半导体材料运用，使得电路工作频率 >1MHz 得以实现，我们需要更高的开关频率，以达到小型化、降低成本、提高效率的目的。

高频铁硅铝材料满足以下特性：

①　高频范围 = 500kHz – 100MHz;

②　高饱和磁通密度 (Bsat) 避免大电流偏置时饱和;

③　低磁导率——迫使增加圈数降低交流磁通密度;

④　小气隙或者没有离散气隙——减少边缘效应;

⑤　单层线圈绕组——降低临近效应损耗;

⑥　低磁芯损耗 (涡流);

⑦　良好的线性关系 电感 Vs 频率/功率。

新能源磁元件设计及发展方向

随着电子变压器、电感器在传统应用领域的逐渐饱和，LED照明、EV/HEV、充电桩等新能源领域正在逐渐成为行业新的投资方向，而作为配套产品的磁元件也将迎来新的蓝海。

尽管时代在不断变革，电力电子技术从过去的功能性需求转变为现在的成本性需求，但磁元件设计的永恒方向仍然是“高频化”。而要实现这一技术方向，其根本在于“材料改性”、“材料创新”和“工艺创新”三个方面。

在工艺创新方面，目前磁元件行业最前沿的技术有磁集成技术、混合磁路技术、L-I Trimming技术、Spike Blocker技术、静音技术、超大型磁粉芯技术、大功率立绕工艺等。

来源：互联网，电子材料圈编辑整理。