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(shù)已成為了熱點(diǎn)，現(xiàn)有的且比較有市場的無線充電設(shè)備，是基于電磁感應(yīng)和電磁諧振技術(shù)，前者的主要應(yīng)用頻段為100～205KHz（參考Qi標(biāo)準(zhǔn)），后者應(yīng)用頻段為10MHz左右（可與NFC技術(shù)結(jié)合）。但無線充電設(shè)備還沒有普及，主要是因?yàn)槠浼夹g(shù)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(biāo)準(zhǔn)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(guān)鍵性的影響。

2、
　　首先，針對應(yīng)用于低頻段（100～205KHz） NiCuZn鐵氧體進(jìn)行了研究，目標(biāo)是制備出具有高起始磁導(dǎo)率、高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和低功耗的材料。主要集中在配方的設(shè)計(jì)和工藝調(diào)節(jié)方面。得出結(jié)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(jīng)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(jié)，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(shè)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(shí)，μi值達(dá)到最大，主配方中其含量控制在47.5mol%～48.5mol%之間最有利于實(shí)現(xiàn)研究目標(biāo)。V2O5的摻入可以使晶粒增大且生長比較均勻，起始磁導(dǎo)率變大，但是過量摻雜，會(huì)使材料的磁性能惡化。合適的預(yù)燒溫度可以優(yōu)化材料的性能，本文中溫度設(shè)置在800℃～850℃之間為最佳；適當(dāng)延長二次球磨時(shí)間有利于對預(yù)燒粉料

4、進(jìn)行更徹底的破碎，從而促進(jìn)粉料的燒結(jié)，使其結(jié)晶更徹底，提高結(jié)晶程度，二磨的時(shí)間設(shè)置為4～5小時(shí)達(dá)到的效果最好。
　　其次，選擇應(yīng)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(biāo)是提磁導(dǎo)率μ'值（13.56MHz處大于210），降低磁導(dǎo)率的虛部值即損耗（13.56MHz處小于10）。此過程分析了調(diào)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(huì)提高截止頻率，從而

5、降低損耗。結(jié)果顯示，以(Zn0.50Cu0.13Ni0.37O)1.03(Fe2O3)0.97為主配方，預(yù)燒溫度設(shè)為900℃，二次球磨摻入0.4wt%的Co2O3，球磨3小時(shí)，燒結(jié)溫度設(shè)為1000℃制備出的樣品基本達(dá)到了目標(biāo)要求。
　　最后，以應(yīng)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(jìn)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(huì)變大；材料損耗μ''對充電效率的作用很??；鐵氧體