[发明专利]一种微波用铁氧体材料及其制备方法

说明书

本专利涉及了一种高饱和磁化强度具有高饱和磁化强度、低磁损耗、低电损耗以及高功率承受能力强的性能的铁氧体材料的制备方法。该铁氧体的原料包括主料和辅料，主料为Ysubgt;3/subgt;‑2subgt;x/subgt;Casubgt;2x/subgt;Fesubgt;4.8‑x/subgt;Vsubgt;x/subgt;Insubgt;0.2/subgt;Osubgt;12/subgt;铁氧体粉末，辅料有0.5wt％Bisubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;、0.2wt％BaTiOsubgt;3/subgt;。制备方法包括：称量→第一次球磨→烘干→预烧→掺杂→第二次球磨→烘干→造粒成型→烧结→测试性能，得到铁氧体材料。本专利的制备方法降低磁损耗、降低电损耗以及提高了材料的高功率承受能力，优化了铁氧体材料的磁学性能。广泛应用于微波铁氧体技术领域。

技术领域

本发明涉及铁氧体材料领域，进一步来说，涉及微波用铁氧体材料领域，具体来说，涉及一种微波用铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

环行器作为一种重要的微波铁氧体器件被广泛应用于无线收发系统，并且作为通信设备和系统中不可缺少的元器件。传统的环形器多为带线环行器，随着环行器逐渐向结构紧凑、体积小、成本低、集成化程度高的方向发展，微带环形器成功地取代了带线环形器，并且被广泛的应用于微波系统。

随着5G通信技术的发展，国内已开始出现微波铁氧体陶瓷材料供不应求的现象。据悉，目前国内微波铁氧体陶瓷材料的年产量，还达不到华为年需求量的1/20。

现有技术中的铁氧体材料大部分是以Fe₂O₃、MnO、ZnO为原料，并添加众多辅料，传统的氧化还原烧结方法制备。现在存在，通过Ti⁴⁺部分取代Fe³⁺，在晶格内通过库仑作用与Fe²⁺成对，阻碍Fe²⁺的电子迁移，提高晶粒内部电阻率，来达到高磁导率和高饱和磁感应强度，但Fe²⁺与Fe³⁺间的电子跃迁会导致微波介电损耗的增加、微波器件的插入损耗增加。很难兼容同时高饱和磁化强度、低矫顽力、低铁磁共振线宽、晶粒细小均匀、微结构致密等性能。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有铁氧体材料在高饱和磁化强度、低矫顽力、低铁磁共振线宽、晶粒细小均匀、微结构致密等方面不能兼容，微波介电损耗大的问题。

为此，本发明提供一种微波用铁氧体材料，包括主料和辅料。

主料为Y₃-2_xCa_2xFe_4.8-xV_xIn_0.2O₁₂。

辅料为(0.3-0.7)wt％Bi₂O₃(纯度为90～99％)、(0.1-0.3)wt％BaTiO₃(纯度为5～20％)。

作用机理是：

Zn²⁺离子取代降低矫顽力及铁磁共振线宽，Mn³⁺离子取代降低介电损耗、材料的气孔率及矫顽力，从而提高了铁氧体材料的磁性性能。

所述微波用铁氧体材料的其备方法如下：

(1)配料：按照设定的质量称取主料Y₃-2_xCa_2xFe_4.8-xV_xIn_0.2O₁₂。