由于分布?xì)庀兜拇嬖?，磁粉芯具有低磁?dǎo)率、恒磁導(dǎo)率的特點(diǎn)，多年來一直廣泛應(yīng)用于電力電子和電子信息領(lǐng)域。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，對于電子產(chǎn)品微型化的要求越來越高，對磁粉芯性能的要求也隨之提高，這也就意味著新型磁粉芯必須具備高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、低的高頻損耗、良好的性能穩(wěn)定性（包括溫度穩(wěn)定性、不同直流偏磁場下磁導(dǎo)率的穩(wěn)定性、不同頻率下磁導(dǎo)率穩(wěn)定性），同時(shí)使用噪聲低、價(jià)格低廉。鐵硅硼合金是一種常用的鐵基非晶合金，具有高電阻、高飽和磁通密度、極低鐵損、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，且經(jīng)過退火處理后帶材容易變脆，是理想的制備磁粉芯的原料。

本文采用粉末冶金工藝，研究了Fe78Si9B13非晶帶材機(jī)械破碎法制備的粉末性能，并重點(diǎn)考察了這種新型磁粉芯與常規(guī)磁粉芯的磁性能（包括磁粉芯的溫度穩(wěn)定性、有效磁導(dǎo)率隨頻率、直流疊加場的變化以及在高頻下的Q值、損耗等）的差別。

　　1試驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)選用安泰科技股份有限公司生產(chǎn)的鐵基非晶帶材（成分為Fe78Si9B13（原子百分?jǐn)?shù)），帶寬1030mm，厚度為2632m，基本性能如所示）經(jīng)過預(yù)處理后用機(jī)械球磨法制備成非晶粉末，同時(shí)采用氣流破碎法對粉末形貌進(jìn)行修正，經(jīng)過篩分和粒度配比，獲得-100 325目的粉末。

　　本實(shí)驗(yàn)制備非晶磁粉芯所采用的工藝流程為：（1）粉末鈍化處理；（2）絕緣包覆；（3）壓制成形；（4）固化處理。將上述-100 325目的粉末在8的磷化液中鈍化處理1h，然后向粉末中加入4的絕緣劑和2的粘接劑進(jìn)行包覆處理后，在YT32-100C四柱液壓機(jī)上用19t/cm2的壓力冷壓制成環(huán)形樣品，樣品尺寸為（2616）11（mm）。最后在空氣中進(jìn)行420固化處理1h.

　　采用X射線方法測定所制得的粉末的晶化狀態(tài)，靶材為Cu.采用JSM6400掃描電子顯微鏡觀察非晶粉末機(jī)械球磨和氣流磨后的形貌，用Agilent4284測量磁粉芯的電感、品質(zhì)因數(shù)（Q）、頻率特性和直流疊加特性。根據(jù)公式e=（Lle109）/4N2Ae計(jì)算磁粉芯樣品的有效磁導(dǎo)率。

　　式中：L為電感（H），le為樣品有效磁路長度（cm），Ae為樣品有效截面積（cm2），N為繞線匝數(shù)。采用IWATSUSY8232BH測試儀對樣品的高頻損耗進(jìn)行測試。通過與Magnetics公司的產(chǎn)品樣本做比較，對比同一磁導(dǎo)率下不同種類磁粉芯的溫度穩(wěn)定性、有效磁導(dǎo)率隨頻率、直流疊加場的變化以及在高頻下的Q值、損耗等差別。

　　2結(jié)果及討論21粉末的X衍射分析及電鏡形貌分析經(jīng)過球磨氣流復(fù)合破碎法制備的-100粉末的X射線衍射譜。由圖可見該衍射譜中出現(xiàn)了并不明顯的衍射峰，證明粉末少量被晶化，大部分為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。

　　分別為經(jīng)過球磨和球磨氣流復(fù)合破碎法制備的-100粉末形貌。由圖可見，帶材直接球磨破碎后，粉末呈片狀，存在大量鋒利尖角，大顆粒的粉末中存在長條形粉末和類三角形粉末，而小顆粒則為類四方形。經(jīng)過球磨氣流復(fù)合破碎法制備的粉末顆粒邊緣比較圓滑，粉末長條和尖角現(xiàn)象減少，多數(shù)粉末接近圓片形。這與帶材破碎制備粉末的特點(diǎn)有關(guān)。帶材機(jī)械破碎制粉主要依靠帶材折斷而得，這決定其粉末存在尖角過多的問題，而這種形貌不利于粉末的絕緣包覆。實(shí)驗(yàn)證明氣流破碎法可修正粉末形貌，是減少粉末尖角形貌的有效途徑之一。

　　22磁粉芯的性能

　　芯（AMP）與美國Magnetics產(chǎn)品樣本所列磁導(dǎo)率為60的FeNiMo坡莫合金磁粉芯（MPP）、FeNi高磁通粉芯（HF）、和FeSiAl粉芯（Sendust）隨頻率的變化曲線?？梢?，2MHz頻率范圍內(nèi)，非晶磁粉芯的頻率特性與Magnetics公司的MPP、Sendust粉芯相當(dāng)，優(yōu)于HF粉芯，當(dāng)頻率增加到1MHz時(shí)，非晶磁粉芯的磁導(dǎo)率衰減為98，而Magnetics公司的HF粉芯的磁導(dǎo)率降到915.

　　非晶磁粉芯與美國Magnetics磁導(dǎo)率為60的FeNiMo坡莫合金磁粉芯（MPP）、FeNi高磁通粉芯（HF）和FeSiAl粉芯（Sendust）磁導(dǎo)率衰減隨直流偏磁場的變化。

　　直流疊加是衡量磁粉芯動(dòng)態(tài)特性的重要參數(shù)。在某些電路中，交變磁場與直流磁場同時(shí)作用于磁粉芯，在此工況下磁粉芯不但要具備良好的電磁特性，還應(yīng)具有良好的直流疊加特性，即在疊加直流偏置源時(shí)磁粉芯的有效磁導(dǎo)率衰減變化越小越好。由圖4可以看出，直流疊加磁場值為100Oe時(shí)，非晶磁粉芯的有效磁導(dǎo)率衰減變化值為34，優(yōu)于Sendust粉芯及MPP粉芯，適合做大電流下的電感器件。

　　非晶磁粉芯與美國Magnetics磁粉芯產(chǎn)品的磁導(dǎo)率衰減隨溫度的變化非晶磁粉芯與美國Magnetics磁導(dǎo)率為60的FeNiMo坡莫合金磁粉芯（MPP）、FeNi高磁通粉芯（HF）和FeSiAl粉芯（Sendust）磁導(dǎo)率衰減隨溫度的變化?？梢?，非晶磁粉芯與HF和Sendust粉芯具備相當(dāng)?shù)臏囟确€(wěn)定性，其衰減范圍均在005以內(nèi)。

　　為頻率在100kHz下，磁導(dǎo)率為60的Fe78Si9B13非晶磁粉芯與美國Magnetics磁導(dǎo)率為60的FeNiMo坡莫合金磁粉芯（MPP）、FeNi高磁通粉芯（HF）和FeSiAl粉芯（Sendust）等磁粉芯產(chǎn)品的損耗隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化?？梢?，非晶磁粉芯損耗低于美國MagneticsHF粉芯，與Sendust粉芯的3結(jié)論（1）非晶帶材球磨制粉存在粉末邊緣尖銳，不利于絕緣包覆的問題，可通過氣流破碎改善其形貌。球磨氣流復(fù)合破碎法是改善帶材破碎制粉的有效途徑之一。

　?。?）磁導(dǎo)率為60的Fe78Si9B13非晶磁粉芯，其頻率特性在2MHz范圍內(nèi)，與MagneticsMPP、Sendust粉芯相當(dāng)；其磁導(dǎo)率隨溫度的衰減范圍在005以內(nèi)，直流疊加性能優(yōu)于MPP、Sendust粉芯，在100kHz、01T條件下，其損耗低于美國MagneticsHF粉芯，與Sendust粉芯相當(dāng)，是綜合性能良好的新型磁粉芯。