基于CaO绝缘层和Fe_xO_y中间层的铁基软磁复合材料的制备与性能优化

摘要

为了探索CaO作为绝缘层在软磁复合材料中的应用潜力，提出了在CaO绝缘层和铁基体之间引入Fe_x O_y作为中间过渡层的策略，以缓解铁粉基体与CaO绝缘层之间的晶格失配和裂纹形成。以还原铁粉为研究对象，采用表面氧化、水热合成以及（CH₃COO）₂Ca热分解结合冷压成形的工艺，成功制备了具有优异软磁性能的Fe/Fe_x O_y/CaO软磁复合材料。深入研究了CaO绝缘层的形成机理，进一步探讨了乙酸钙添加量对Fe/Fe_x O_y/CaO软磁复合材料结构和电磁性能的影响。结果发现，Fe_x O_y中间层的引入有效缓解了铁粉基体与CaO绝缘层之间的晶格失配，显著减少了裂纹形成。同时，CaO绝缘层有效提高了材料的电阻率，减少了涡流损耗，从而实现了更低的磁损耗和更高的磁导率。通过精确控制乙酸钙的添加量，可以进一步优化Fe/Fe_x O_y/CaO软磁复合材料的磁性能和电性能，达到减少能量损耗的目的。

关键词

铁基软磁复合材料 / CaO绝缘层 / 中间过渡层 / 晶格失配 / 磁性能

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52274311); 安徽省自然科学基金青年项目(2508085Y031); 安徽省优青项目(2023AH030028); 安徽省重大产业创新项目(AHZDCYCX-LSDT2023-01); 2022年安徽省研究生创新创业实践项目(SA2300000883); 安徽省青年拔尖人才项目