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软磁复合材料由于使用较小尺寸的磁粉颗粒及非磁性绝缘包覆膜,避免了传统金属软磁材料由于电阻率低而导致的涡流损耗大的问题,适用于较高频率。另一方面,软磁复合擦聊内部形成的分布气隙在磁化时能存储大量能量,比铁氧体软磁材料的饱和磁通密度大,广泛应用于电感器、滤波器及电抗器等核心元件。我国软磁复合材料在技术水平、产业化程度及市场份额等方面与欧、美、日、韩等国家还存在相当大的差距,尤其是在大型工业电子元件、航空航天等高端技术应用领域对于进口产品的依赖非常严重。本项目承担单位在浙江省重大科技专项、重点技术创新及省级工业新产品等项目的支持下,致力于低功损高性能软磁复合材料的研究和产业化。通过长期的产学研合作研究和产业化开发,实现了一系列产品和关键生产技术的突破,成果达到国际先进水平。

项目主要内容和创新包括：1.在材料设计方面取得重大突破。对原材料成分进行配比优化,并通过加入非晶纳米晶合金粉末、铁氧体与金属软磁材料复合等方式成功制备具有特定磁导率、高磁感应强度、良好直流叠加特性及低损耗的软磁复合材料。2.在关键技术方面进行创新。在材料的研制过程中,分析了制粉、钝化、绝缘包覆、成型、热处理等工艺对提高软磁复合材料综合性能的影响,确定了最优化的材料制备技术。通过采用新的弱酸性溶液表面钝化、新型粘结剂、创新压制成型工艺及改进热处理气氛和温度的控制等方面,有效提高了产品的成形性和机械强度,降低了损耗,并使产品性能达到国际先进水平。3.将研发与产业化紧密结合,项目成果分别在合作单位天通控股股份有限公司和浙江科达磁电有限公司投产应用。根据设计的技术指标和试生产过程中累积的经验和数据,通过了一系列的标准化审核并建立了完善的质量管理和环境管理体系。批量生产的产品性能指标已达到国外同类材料水平,满足客户使用配套要求,并得到了客户的认可,创造了可观的经济效益。同时,在提高生产率、节能降耗方面也取得了重大突破。

软磁材料，指的是当磁化发生在Hc不大于1000A/m，这样的材料称为软磁体。典型的软磁材料，可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度。软磁材料(soft magnetic material)具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。

软磁材料易于磁化，也易于退磁，广泛用于电工设备和电子设备中。应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等 。

软磁铁氧体的特点是:饱和磁通密度低，磁导率低，居里温度低，中高频损耗低，成本低。前三个低是它的缺点，限制了它的使用范围，现在(21世纪初)正在努力改进。后两个低是它的优点，有利于进入高频市场，现在(21世纪初)正在努力扩展。

中国颗粒学会是从事颗粒科学和技术的研究、开发和应用的科技工作者的自愿组织。学会旨在通过组织国内和国际学术会议，开展科普和继续教育，出版学术期刊和学术论文集等多种形式的学术活动，增强会员之间的交流、传播颗粒学知识、促进中国颗粒学技术的发展。其最终的目的是服务于国家的现代化建设。 本项目涵盖基础研究、工艺技术、产品开发和应用等领域,涉及材料、物理、化学、电子等多个学科,交叉性及创新性强,获得了系列自主知识产权,已授权发明专利7项,实用新型专利4项,已受理发明专利9项,出版著作1本,并发表论文20余篇。项目所开发的产品实现了在电子信息、能源交通和国防军工若干高端和重要领域的应用,其中包括“神州八号”、“天宫一号”和“嫦娥探月工程”等重大国防和科研项目。

经过争论，现在(21世纪初)对磁粉芯等已经取得了一致认识，即认为它属于软磁复合材料。软磁复合材料是将磁性微粒均匀分散在非磁性物中形成的。与传统的金属软磁合金和铁氧体材料相比，它有很多独特的优点:磁性金属粒子分散在非导体物件中，可以减少高频涡流损耗，提高应用频率;既可以采取热压法加工成粉芯，也可以利用现在(21世纪初)的塑料工程技术，注塑制造成复杂形状的磁体;具有密度小，重量轻，生产效率高，成本低，产品重复性和一致性好等优点。缺点是由于磁性粒子之间被非磁性体分开，磁路隔断，磁导率现在(21世纪初)一般在100以内。不过，采用纳米技术和其他措施，国外已有磁导率超过1000的报导，最大可达6000。

软磁复合材料的磁导率受到很多因素的影响，如磁性粒子的成分，粒子的形状，尺寸，填充密度等。因此，根据工作频率可以进行调整。

磁粉芯是软磁复合材料的典型例子。现在(21世纪初)已在20kHz至100kHz甚至1MHz的电感器中取代了部分软磁铁氧体。例如铁硅铝磁粉芯，硅含量为 8.8%，铝为5.76%，剩余全为铁。粒度为90~45μm，45~32μm和32~30μm。用硅树脂作粘接剂，1%左右硬脂酸作润滑剂，在 2t/cm2压力下，制成13×8×5 的环形磁芯，在氢气中用673°K，773°K，873°K退火，使磁导率达到100，300，600。在 100kHz下损耗低，已经代替软磁铁氧体和MPP磁粉芯用于电感器中。

已经有人对大功率电源的电感器用软磁复合材料--磁粉芯进行了开发研究。在20kHz以下，磁导率基本不变。在1.0T下，磁导率为100左右。50Hz~20kHz损耗小，可制成100kg重量以上的大型的磁芯，而且在20kHz下音频范围，噪声比环形铁氧体磁芯降低10dB。可以在大功率电源中代替硅钢和软磁铁氧体。

有人用钴/二氧化硅(Co/SiO2)纳米复合软磁材料制作不同于薄膜的大尺寸磁芯。钴粒子平均尺寸为30μm，填充度40%至90%，经过搅拌后，退火形成Co/SiO2纳米复合粉，然后压制成环形磁芯。磁导率在300MHz以下，都可达到16。镍锌铁氧体的磁导率为12，而且在100MHz 以后迅速下降。证明在高频和超高频下，软磁复合材料也可取代部分铁氧体市场。