[发明专利]一种石榴石型微波铁氧体片及其制备方法

说明书

本发明实施例公开一种石榴石型微波铁氧体片及其制备方法，所述石榴石型微波铁氧体片厚度为0.1～2mm，长度×宽度覆盖1×1～203.2×203.2mm²，其铁磁共振线宽ΔH≤20Oe，所述石榴石型微波铁氧体片的材料的化学式为：Y_3‑x‑yCa_x+yZr_xSn_yIn_zFe_{5‑x‑y‑z‑t}O₁₂，其中，0≤x≤0.6，0≤y≤0.6，0≤z≤0.4，0≤t≤0.5。本发明所述的石榴石型微波铁氧体片的尺寸覆盖1×1～203.2×203.2mm²，厚度覆盖0.1～2mm，可实现大尺寸薄厚度的石榴石型微波铁氧体片，铁磁共振线宽ΔH≤20Oe，兼具窄线宽、小损耗的电磁特性，适用于小型化、小损耗、低成本微波环行器。

技术领域

本发明涉及材料领域。更具体地，涉及一种石榴石型微波铁氧体片及其制备方法。

背景技术

微波铁氧体环行器是雷达和微波通信系统中的一个重要无源器件，大量应用于航天、电子对抗和通信等领域，是移动通信基站设备中不可或缺的关键器件，而微波铁氧体片是构成环行器和实现其功能的核心材料。

目前，通信用微波铁氧体片通常采用Y₃Fe₅O₁₂为主配方的石榴石型铁氧体，以满足窄线宽、小损耗等性能要求，其制备依次包括固相法制粉、干压成型、高温烧结和精密加工等工艺，其中精密加工通常由大块材料经线切割、研磨和抛光等工序加工成特定尺寸的片材。这种制备方法效率不高、材料损耗大，导致成本较高；且由于铁氧体强度不高，抗弯强度约120MPa，不适合大尺寸、薄厚度的微波铁氧体片制备，该类方法制备的微波铁氧体片通常尺寸≤50.4×50.4mm²，厚度≥0.5mm。

随着微波环行器朝着高频化、小型化、小损耗、低交调方向发展，一方面为降低器件损耗，要求微波铁氧体具有窄线宽、小损耗的电磁特性；另一方面为实现器件小型化、降低成本，要求微波铁氧体片具备大尺寸、薄厚度的尺寸特征。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石榴石型微波铁氧体片及其制备方法，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供了一种石榴石型微波铁氧体片，

所述石榴石铁氧体片厚度为0.1～2mm，例如所述石榴石型铁氧体片厚度可以是0.11mm、0.15mm、0.21mm、0.26mm、0.55mm、1.12mm、1.597mm、1.8mm或1.999mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，长度×宽度覆盖1×1～203.2×203.2mm²，例如可以是1.1×1.1、1.6×1.6、20×10、101×111或202.9×202.9mm²，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，其铁磁共振线宽ΔH≤20Oe，例如可以是7.9、12.9、15.2、或18.7Oe。

具体的，所述石榴石型微波铁氧体片的材料的化学式为：

Y_3-x-yCa_x+yZr_xSn_yIn_zFe_5-x-y-z-tO₁₂，其中，0≤x≤0.6，0≤y≤0.6，0≤z≤0.4，0≤t≤0.5。

本发明提供的石榴石铁氧体材料的组成简单，且各元素的摩尔量相近，便于对原料的选取与混合，降低了操作误差导致的石榴石铁氧体材料的性能不稳定缺陷。