近日，华南理工大学机械与汽车工程学院杨超教授课题组联合深圳大学、松山湖材料实验室联合发布研究成果，设计出一种具有双凹透镜结构的超声流变局部自适应绝缘结构，有效解决了行业共性难题，同时实现了非晶磁粉芯中的高磁导率、低磁损耗与高直流偏置，展现了该技术在5G通讯领域的应用潜力。
随着宽禁带半导体器件在电力、电子、电机等5G通讯产品中的广泛应用，小型化、高频低损耗、高电流工作条件对非晶磁粉芯部件的性能指标提出了更严格的要求。如何获得低孔隙率、低内应力的高性能非晶磁粉芯，实现其磁导率提升、磁损耗降低且直流偏置同步提升，是行业内的重大挑战。
本研究设计出一种具有双凹透镜结构的超声流变局部自适应绝缘结构，可有效缓解磁场诱导的高机械应力，提升非晶磁粉的磁化效率，同时协同其低内应力和低孔隙率的积极作用，获得优异的综合软磁性能，为电感磁粉芯超声流变一体化成型开辟了新路径。
与传统核壳结构非晶磁粉芯相比，局部自适应绝缘结构非晶磁粉芯磁导率提升了三分之一左右，相应的直流偏置性能从69%提高至87%。采用该结构的非晶磁粉芯制备工艺简单、制备成本低，能够满足目前市场急需的高端小型化非晶电感产品的尺寸要求。
该成果以“Local adaptive insulation in amorphous powder cores with low core loss and high DC bias via ultrasonic rheomolding”为题，在Nature Communications上发表。华南理工大学博士生李泓臻为该论文的第一作者，华南理工大学杨超教授、深圳大学马将教授、松山湖材料实验室孙宝安研究员为共同通讯作者。