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锰锌铁氧体是开关电源中的关键材料,是功率转换与传输功能的核心担当者。提高锰锌铁氧体的饱和磁通密度(Bs)、降低功率损耗(Pcvv)是实现开关电源小型化和高效化的必由之路。通过增加组成中Fe304的含量的方法提高材料的居里温度(Tc)是提高Bs的重要途径。但是,Fe304的增加会导致烧结体内部Fe2+含量的增加,Pcv的谷点温度降低,偏离工作温度区间(80～100℃C)。Fe2+含量的增多还导致电阻率下降,涡流损耗增大,总损耗增加。一般要添加NiO来解决谷点温度降低的问题,本文另辟蹊径,选择添加具有较大的负值K1的Li+。通过实验,确定了Fe203含量55.12mol%,Li+的添加量(以LiO.5计)0.4mol%的最佳组成。通过研究发现添加Li+明显提高了 Tc,改善了饱和磁通密度的温度稳定性,从而提高100℃C时的Bs。添加Li+还可以使烧结升温过程中的尖晶石化反应开始温度降低约60℃、致密化开始温度升高约100℃,有利于烧结体内部气孔的排除和烧结密度的提高。Li+完全固溶入尖晶石相晶格,使晶格常数降低,会减少Ca2+在晶界上的偏析,降低电阻率,增加损耗。为了降低损耗,研究了粉体粒径与CaCO3添加量的匹配、CaCO3添加量与SiO2添加量的匹配以及SnO2的添加对材料电磁特性的影响。CaCO3添加量和制备样品所用的粉体的粒径增加,Pcv降低;粉体粒径相同时,CaCO3添加量的增加,Pcvv降低。SiO2的添加量为60ppm时,CaC03的添加量的改变对磁电特性的影响较小;SiO2的添加量为80ppm时,CaC03添加量的变化对磁电特性影响较大。添加Sn02导致二峰温度和谷点温度降低,常温和谷点温度处的Pcv降低,100℃时的Pcvv增加。提高Bs的另一条途径是提高材料的密度。保持烧结温度不变,通过调节烧成气氛,制备出了同时具有高Bs和低Pcv的锰锌功率铁氧体。Bs=560mT(25℃,H=1194A/m)、Bs=460mT(100℃,H=1194A/m),谷点功耗 Pcvmin=275kW/m3(95℃,B m=200mT,f=100kHz)。该材料的Bs高于TDK的PC90,Pcv接近PC47,兼具二者的优点。使用该材料制造的磁芯的体积比传统材料减少20～300%。工业上使用的Li源一般是Li2C03,但其溶解度较大,在使用时会导致成份不均匀,材料特性和一致性较差。从溶解度和含锂量以及制备的工艺等指标考虑,本研究选择以LiFe02的方式添加。以LiFe02的形式添加还可以以Fe203的增量来追踪极难测试的Li的含量,利于精确控制成份。采用固相反应的方法制备了LiFeO2,并研究了制备工艺对结构和溶解度的影响。在实验室和量产实验中,使用LiFeO2作为Li源制得材料的电磁特性和一致性都很好。说明以LiFeO2的形式添加可以解决添加Li2CO3时烧结过程中Li挥发的问题。