用于無線充電中的NiCuZn鐵氧體屏蔽材料的研究.pdf

1、近幾年來無線充電技術已成為了熱點，現(xiàn)有的且比較有市場的無線充電設備，是基于電磁感應和電磁諧振技術，前者的主要應用頻段為100～205KHz（參考Qi標準），后者應用頻段為10MHz左右（可與NFC技術結合）。但無線充電設備還沒有普及，主要是因為其技術還存在諸多問題，最主要的是如何提高充電效率，從而使其能夠與有線充電相比較。Qi標準中指出可以用NiZn鐵氧體作為屏蔽材料。而鐵氧體屏蔽材料的磁性能參數(shù)對充電效率在一定程度上有著關鍵性的影響。

2、
　　首先，針對應用于低頻段（100～205KHz） NiCuZn鐵氧體進行了研究，目標是制備出具有高起始磁導率、高飽和磁感應強度和低功耗的材料。主要集中在配方的設計和工藝調節(jié)方面。得出結論：ZnO含量的范圍從26.78mol％增加到29.87mol%，材料μi在上升，Bs、Br、Hc和Pcv都在逐漸減小，經綜合衡量，ZnO含量在28.84mol%～29.87mol%之間選取比較合適。CuO有助于燒結，μi隨CuO含量的增加呈現(xiàn)出

3、先升高后下降的現(xiàn)象，其含量設置在6.695mol%～8.24mol%左右能較好的兼顧材料磁性能。Fe2O3含量為48.5mol%時，μi值達到最大，主配方中其含量控制在47.5mol%～48.5mol%之間最有利于實現(xiàn)研究目標。V2O5的摻入可以使晶粒增大且生長比較均勻，起始磁導率變大，但是過量摻雜，會使材料的磁性能惡化。合適的預燒溫度可以優(yōu)化材料的性能，本文中溫度設置在800℃～850℃之間為最佳；適當延長二次球磨時間有利于對預燒粉料

4、進行更徹底的破碎，從而促進粉料的燒結，使其結晶更徹底，提高結晶程度，二磨的時間設置為4～5小時達到的效果最好。
　　其次，選擇應用于高頻段（10～13.56MHz）的NiCuZn鐵氧體屏蔽材料為研究對象，其目標是提磁導率μ'值（13.56MHz處大于210），降低磁導率的虛部值即損耗（13.56MHz處小于10）。此過程分析了調節(jié)工藝，以及摻雜Co2O3和Co2O3-V2O5對其性能的影響。了解到Co離子的引入會提高截止頻率，從而

5、降低損耗。結果顯示，以(Zn0.50Cu0.13Ni0.37O)1.03(Fe2O3)0.97為主配方，預燒溫度設為900℃，二次球磨摻入0.4wt%的Co2O3，球磨3小時，燒結溫度設為1000℃制備出的樣品基本達到了目標要求。
　　最后，以應用于低頻的接收線圈加入NiCuZn鐵氧體為例，對其對無線充電效率的影響進行了仿真分析。獲知：材料μ''值不變，同頻率下，μ'增大，充電效率會變大；材料損耗μ''對充電效率的作用很??；鐵氧體