摘要
人类日益增长的能量需求推动着电力电子器件朝着高频化、小型化的方向发展。这一历史进程的实现需要具有高开关频率的半导体材料及与之性能相匹配的软磁材料相互配合。近年来具有更高工作频率（MHz）的第三代宽禁带半导体如SiC、GaN开始出现，然而目前尚无合适的软磁材料能够完全发挥宽禁带半导体的全部潜力。毫无疑问，当下软磁材料已成为电力电子器件历史发展的掣肘，这令提高现有软磁材料的工作频率及降低材料损耗迫在眉睫。 为了应对宽禁带半导体带来的挑战，本论文选择具有较高电阻率的非晶FeCuNbSiB（Fienmet）和非晶FeSiBCr磁性粉末作为基底材料，设计并制作了易面型纳米晶FeCuNbSiB/Si树脂软磁复合材料（SMC）、易面型非晶FeSiBCr/Si树脂SMC，并通过磁谱拟合以及损耗分离分析了各个材料的高频应用潜能： （1）97wt%易面型纳米晶Fienmet基SMC在1MHz下磁导率为94.7，同时具有最低的磁芯损耗（523.4kw/m3,1MHz10mT）。相比于易面型非晶Fienmet软磁复合材料（μ=55.1,1MHz；954.4kw/m3,1MHz、10mT），易面型纳米晶Fienmet软磁复合材料具有更高的磁导率、理论工作频率及更低的损耗。剩余损耗在Fienmet基软磁复合物中占据了主导地位，其次分别为涡流损耗、磁滞损耗。畴壁共振、自然共振与这种现象密不可分。 （2）对于易面型非晶FeSiBCr/Si树脂SMC，非晶材料的最佳径厚比的选择因材料制备条件不同而不一致。在同一制备条件下，非晶磁粉径厚比的增加有利于畴壁共振和自然共振频率的提高。97wt%的易面型非晶FeSiBCr基SMC的磁导率在1MHz下为31.7，损耗在5MHz、6mT下为515.52kW/m3。与97wt%非易面型非晶FeSiBCr/Si的SMC相比（μ=21.52,1MHz；852.71kw/m3,5MHz、6mT），易面型非晶SMC具有更高的磁导率、理论工作频率和更低的磁芯损耗。磁谱拟合的结果表明易面型SMC中有更高的畴壁共振本征频率和自然共振本征频率。同时，损耗分离的结果表明易面型非晶SMC中具有更低的剩余损耗、涡流损耗。
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