电力电子技术的进步对功率传输器件提出了更严格的要求,随着器件向小型化、集成化、轻量化、高频化的趋势发展,开发用于MHz级的高性能高频功率铁氧体材料成为软磁材料研究领域的一大重点。在铁氧体材料家族中,锰锌功率铁氧体拥有最为优异的综合磁性能,但由于其电阻率不高且截止频率较低,其应用被限制在4 MHz以下。本文采用传统固相烧结工艺制备了在1-10 MHz使用的各类低功耗高频锰锌功率铁氧体材料,在优化的工艺基础上,通过研究Ca-Si-La掺杂作用、Co-Ti复合掺杂作用和Nb-Ti复合掺杂对锰锌铁氧体的影响,成功制备了能够应用于1-10 MHz的锰锌功率铁氧体材料,并对高频下磁损耗的经典分离模型做出了改良,得到了新的经验公式。综上所述,得到的具体结论如下:1)La₂O₃配合CaO-SiO₂的三元复合掺杂可以大幅度改变锰锌铁氧体的电阻率和微观组织,表现为在La₂O₃掺杂量较少时促进晶粒生长和提高电阻率,而在La₂O₃掺杂量较多时显著抑制晶粒生长并降低了电阻率。推测其机制是少量La元素的添加降低了Ca-Si基晶界玻璃相的熔点,并提高了晶界玻璃相和主相之间的润湿性;而过量La元素的引入将在晶粒外围形成LaFeO₃化合物,这种定化学计量比的化合物通过抑制Fe元素在烧结时的扩散过程,使得宏观晶界迁移和晶粒生长难以发生,但LaFeO₃的半导体属性也同时降低了电阻率。2)在Ca-Si-La复合掺杂体系的基础上,通过优化Ti-Co掺杂组合进一步改善材料的内禀电磁性能,最终可以调控得到综合电磁性能较好的超细晶材料。5MHz用材料在60°C时的起始磁导率为710,截止频率为9.2 MHz,在5 MHz,10mT,60°C的磁损耗为122 KW/m³。10 MHz用材料在25°C时的起始磁导率为534,截止频率为12.7 MHz,在10 MHz,10 mT,25°C的磁损耗约为520 KW/m³。3)对高频损耗分离的常用模型进行了总结和改良。在使用传统的Wijn模型的基础上分离出了剩余损耗,并对剩余损耗与频率、磁感应强度、磁谱的关系进行了实验探究,基于大量实验数据提出一个新的剩余损耗拟合公式并取得了较理想的拟合效果,该公式在高频损耗分离场景中具备一定的实用价值。4)研究了TiO₂-Nb₂O₅共同掺杂对1 MHz用锰锌功率铁氧体结构和性能的影响。适量的Nb₂O₅掺杂有助于提高密度、促进晶粒均匀生长并提高电阻率,在一定程度上改善了材料的电磁性能。TiO₂通过在尖晶石晶格中的固溶效应引入阳离子空位,为Nb⁵⁺向三叉晶界处的扩散提供了第二扩散通道,从而加速了Nb⁵⁺的扩散运动。最终优化得到的材料,其在80°C的起始磁导率超过1500,室温饱和磁感应强度超过490 mT,密度为4.82 g/cm³,在80°C,1 MHz,50 mT的功率损耗为394 KW/m³。