[发明专利]低损耗尖晶石微波铁氧体材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低损耗尖晶石微波铁氧体材料及其制备方法，属于微波铁氧体材料技术领域，其化学通式为：Ni_{1‑a‑d+e‑g}Zn_aIn_bDy_cCo_dSn_eMn_fCu_gFe_{2‑b‑c‑2e‑f‑δ}O₄，其中，0≤a≤0.2，0≤b≤0.3，0.005≤c≤0.02，0≤d≤0.03，0≤e≤0.1，0≤f≤0.1，0≤g≤0.2，δ为缺铁量，0≤δ≤0.1，本发明的尖晶石NiZn旋磁材料烧结温度在1100℃～1350℃范围可调，饱和磁化强度在Ms在3000Gauss～4500Gauss范围，有较小的铁磁共振线宽△H：150Oe～250Oe，较低的介电损耗，自旋波线宽△H_k在10Oe～38Oe范围可调，本发明微波铁氧体材料具有烧结温度可选范围宽、电磁损耗小、功率容量可调等特性，本材料可以用于与介质陶瓷、低饱和磁化强度石榴石复合共烧制备复合基片，实现微波器件尤其是微带器件小型化、宽带化需求。

技术领域

本发明涉及微波铁氧体材料技术领域，尤其涉及低损耗尖晶石微波铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

尖晶石微波铁氧体材料因其损耗低、功率承受能力强的特性，在高频微波应用领域占有统治地位，其电磁性能直接决定X～毫米波频段微波器件的相关性能。

随着微波器件小型化、轻量化、宽频带发展需求，基于单一铁氧体材料进行设计对器件小型化、宽带化作用已趋于极致，无法进一步减小器件体积和拓展带宽，而介质陶瓷/铁氧体、尖晶石铁氧体/石榴石铁氧体异质复合基片满足器件小型化、轻量化、宽带化设计需求。

上述的复合基片，是以高饱和磁化强度的铁氧体材料圆柱作为内芯，其外是另外一种较低饱和磁化强度的铁氧体或介质陶瓷材料。这种复合基片的圆柱和圆环相接面会形成一种周界模，这种异常的模的场分布随频率有较稳定的场结构，所以能用于超倍频程环行器。

根据工艺的不同，复合基片分为粘接复合基片和共烧复合基片，而目前大量应用的是粘接复合基片。

粘接复合基片是将不同材料分别成型、烧结，精密匹配加工后通过粘接剂使之无缝结合。目前，5G基站中的微波环行器/隔离器90%以上采用介质陶瓷/铁氧体粘接复合基片设计。粘接复合基片是采用物理粘胶生产得到，这种方式存在主要问题是基片无法承受高温环境、无法承受高温工艺加工，高温可靠性低。