高温释氧诱导界面反应工程构筑FeSiCr/Cr₂O₃·SiO₂·MnO软磁复合材料及电磁性能优化机制

摘要

为解决传统绝缘包覆工艺在高频、大功率条件下难以兼顾高磁导率和低损耗的问题，提出了一种基于高温释氧诱导的界面反应工程策略，通过乙酸锰前驱体在热压烧结过程中的分解，在FeSiCr软磁粉末表面构筑富氧空位（V_O）的MnO包覆层。结合界面反应动力学与热力学分析，揭示了热压烧结过程中MnO–V_O/FeSiCr界面反应形成Cr₂O₃·SiO₂·MnO复合绝缘层的机理，并阐明了热压烧结温度（800～1100℃）对FeSiCr/Cr₂O₃·SiO₂·MnO复合材料微观结构演变及电磁性能的影响规律。结果表明，MnO在不同烧结温度下可选择性激活Si元素和Cr元素的定向氧化，形成具有复合结构的Cr₂O₃·SiO₂·MnO绝缘层，该独特界面结构使FeSiCr/Cr₂O₃·SiO₂·MnO软磁复合材料在30 mT、500 kHz下拥有低损耗(1282.3 kW·m^-3)、高磁导率（32.9）、高饱和磁化强度(190.7 emu·g^-1)和高磁导率稳定性（71%@65Oe）。

关键词

软磁复合材料 / 高温释氧 / 界面反应工程 / 复合绝缘 / 电磁性能