软磁复合材料由表面包覆绝缘层的软磁合金颗粒组成,因此兼具金属软磁材料高磁通密度和软磁铁氧体高电阻的优点,可以同时满足器件小型化和高频使用的需求。传统软磁复合材料因非磁性绝缘介质层的存在,在磁路中产生大量的非磁性气隙,导致磁体的有效磁导偏低。论文针对磁导率低的共性问题,对软磁复合材料的结构进行重新设计,通过球磨扁平化和磁场取向工艺实现片状合金沿磁环平面的平行有序结构,研究软磁合金组分、各向异性结构对软磁复合材料交直流特性的影响。论文主要研究结果如下:采用球磨、氮化工艺制备扁平状Fe₄N磁粉,通过磁场对磁粉进行取向成形,研究了聚合物基Fe₄N软磁复合材料的各向异性结构与交直流磁特性。球形Fe粉在球料比15:1、转速500 rpm和4h的球磨参数下,获得了合适的扁平化效果。扁平状Fe粉在550℃、氨氢比2:1、3 h的氮化参数下得到了纯相Fe₄N。通过磁场取向,实现了磁粉与磁环面完全平行、部分平行、完全垂直、部分垂直的各向异性结构。直流磁特性表明磁粉与磁环面完全平行的样品最容易磁化,而磁粉与磁环面完全垂直的样品最难磁化。交流磁性能表明磁粉与磁环面完全平行的样品具有最高的磁导率以及较低的磁损耗,而磁粉与磁环面完全垂直的样品具有最低的磁导率和最高的磁损耗。各向异性结构在磁环工作磁路方向具有不同的磁阻和退磁场,因而导致不同的交直流磁特性。进一步提高磁性相含量,研究了Fe软磁复合材料的各向异性结构与交直流磁特性。Fe软磁复合材料在退火温度为650℃时具有最佳的交流软磁性能。压制成形过程中的磁场取向依然可以获得各向异性结构。直流磁特性表明磁粉与磁环面完全平行的样品最容易磁化,而磁粉与磁环面完全垂直的样品最难磁化。交流磁性能表明磁粉与磁环面完全平行的样品具有最高的磁导率以及最低的磁损耗,磁粉与磁环面完全垂直的样品具有最低的磁导率和最高的磁损耗。Fe软磁复合材料不同的交直流磁特性同样是由结构的各向异性导致。进一步改善磁粉绝缘特性,研究了Fe、Fe/Fe₄N、Fe₄N软磁复合材料的各向异性结构与交直流磁特性。扁平化Fe粉在350℃、氨氢比2:1、1 h的氮化参数下,得到了Fe/Fe₄N复合结构。所有的样品都通过磁场取向获得了各向异性结构,也表现出类似的交直流磁特性。对于结构相同而磁性相不同的Fe、Fe/Fe₄N、Fe₄N软磁复合材料,Fe/Fe₄N样品的磁导率具有更好的频率稳定性和最低的磁损耗。这可能与Fe/Fe₄N的复合界面结构有关。