[發明專利]一種YFeO3 基雙相磁電復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210358746.0
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN102850051A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 楊海波;楊艷艷;林營;朱建鋒;王芬
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C04B35/505
• 分類號: C04B35/505;C04B35/622
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于材料科學領域，具體涉及一種YFeO₃基雙相磁電復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著移動通訊和計算機技術的飛速發展，使得各種電子設備變得更加高度集成化、多功能化、小型化和快速響應化。由于電子設備的微型化和小型化是必然趨勢，因此，迫切需要一種材料同時具有兩種或兩種以上的性能，以減小電路板有限空間的消耗，進一步實現小型化。基于此，同時具有鐵電性和鐵磁性的磁電材料應運而生。然而，磁電單相材料的種類非常少。大多數情況下，人們把具有鐵電性的材料與鐵磁性的材料進行復合，所得復合材料同時具有鐵電相和鐵磁相。磁電復合材料就能夠使用更少的資源，占用更少的體積。因此，研究開發出高效的磁電復合材料對于大規模集成電路技術的發展有著十分重要的意義。由于磁復合材料的獨特性質，其在微波領域、高壓輸電線路的電流測量、寬波段磁探測、磁場感應器等領域有著廣泛而重要的用途。YFeO₃是一種多鐵材料，在室溫下具有鐵電性和反鐵磁性，奈爾溫度為640K，室溫下呈現出非常弱的鐵磁性。另外，YFeO₃是熱力學不穩定相，采用固相法很難合成純相的YFeO₃。因而采用常規方法無法得到YFeO₃基磁電復合材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備工藝簡單的YFeO₃雙相磁電復合材料及其制備方法，該復合材料的介電常數為5000～60000（100赫茲），飽和磁化強度為2.2～6.5emu/g。

為達到上述目的，本發明的制備方法如下：

1）按化學通式Y₃Fe₅O₁₂，取分析純的Y₂O₃和Fe₂O₃配制后球磨均勻，然后烘干，過篩，壓塊，經1200-1250℃預燒2-6小時，然后將所得塊狀樣品粉碎后過120目篩得到Y₃Fe₅O₁₂粉體；

2）按化學通式Ba_0.8Sr_0.2TiO₃，取分析純的BaCO₃，SrCO₃和TiO₂配制后球磨均勻，然后烘干，過篩，壓塊，經1150-1200℃預燒2-6小時，然后將所得塊狀樣品粉碎后過120目篩得到Ba_0.8Sr_0.2TiO₃粉體；

3）將Y₃Fe₅O₁₂粉體和Ba_0.8Sr_0.2TiO₃粉體混合均勻得混合粉體，其中Y₃Fe₅O₁₂粉體占混合粉體質量的20-60%；

4）向混合粉體中加入混合粉體質量8％～15％的PVA粘合劑造粒，經60目與120目篩網過篩，得到所需復合材料的混合粉末；

5）將復合材料的混合粉末按需要壓制成型，在550℃，保溫排除粘合劑PVA，在1350-1370℃下燒結2個小時成瓷，得到YFeO₃基雙相磁電復合材料。

所述的PVA粘合劑采用質量濃度為5％的聚乙烯醇水溶液。

按本發明的制備方法制成的復合材料的化學通式為xYFeO₃/(1-x)Ba_0.8Sr_0.2TiO₃，其中，x為YFeOx的質量百分數，且0.2≤x≤0.6，該復合材料在100赫茲時的介電常數為5000～60000，飽和磁化強度為2.2～6.5emu/g。

本發明所制備的磁電復合材料為一種新型的復合材料。該復合材料的介電常數為5000～60000（100赫茲），飽和磁化強度為2.2～6.5emu/g。

附圖說明

圖1為當Y₃Fe₅O₁₂的質量比為60％，Ba_0.8Sr_0.2TiO₃的質量比為40％，燒結溫度為1350℃時制備的復合材料的XRD圖；