[發明專利]一種高性能高致密化移相器用鋰鐵氧體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410064998.1
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103880408A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 李之琦;徐茂忠
• 申請（專利權）人: 南京國睿微波器件有限公司
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/622
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本發明屬于電子材料技術領域，特別涉及一種高性能高致密化移相器用鋰鐵氧體材料及其制備方法。

背景技術

隨著軍用電子、雷達技術的需求，微波技術的不斷發展，對微波鐵氧體器件的綜合性能提出了很高的要求，隨之旋磁鐵氧體材料的研究也在不斷的深入。鐵氧體移相器是無源相控陣天線單元中的關鍵器件，相控陣技術的成熟和需求，不僅要求移相器在室溫下性能滿足技術要求，而且還要在很寬的高低溫范圍內所有性能都要滿足要求，對高性能移相器鐵氧體材料的需求日益增加。

鋰鐵氧體具有飽和磁化強度可調范圍寬、居里溫度高、微弱的應力敏感性和低廉的成本等特點，是制造微波鎖式移相器及其它微波器件的優良材料。移相器作為相控陣天線的關鍵組件之一，對驅動器和插入損耗的要求較高，進而需要應用于其中的鋰鐵氧體具有低矯頑力和低損耗，以及優異的溫度穩定性。

目前鋰鐵氧體材料的性能仍然存在著高矯頑力、低密度、高吸濕性等問題。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術問題提供一種具有低矯頑力、低介電損耗、低鐵磁共振線寬、高致密化等優異性能的移相器用鋰鐵氧體材料。

本發明還有一個目的是提供上述高性能高致密化移相器鋰鐵氧體材料的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種高性能高致密化移相器用鋰鐵氧體材料，該鋰鐵氧體材料由主成分和添加劑組成，主成分由Fe₂O₃、Li₂CO₃、TiO₂、ZnO、MnCO₃和Bi₂O₃組成，各組分的重量份數依次為65～75份、9～12份、8～14份、3～4份、1～6份和0.1～1份；添加劑為主成分的0.2～3wt％。主成分優選由重量份數為67～72份Fe₂O₃、9.5～11份Li₂CO₃、9～13份TiO₂、3.5～4份ZnO、3～5.5份MnCO₃和0.3～0.9份Bi₂O₃組成。

進一步優選，所述的鐵氧體材料由67～67.5份Fe₂O₃、10～11份Li₂CO₃、12～12.5份TiO₂、3.5～4份ZnO、3.5～4份MnCO₃、0.5～1份Bi₂O₃、NiO以及V₂O₅組成，NiO為主成分的1.6～1.8wt％，V₂O₅為主成分的0.3～0.5wt％。

上述所述的高性能高致密化移相器用鋰鐵氧體材料的制備方法包括以下步驟：

1）將主成分、添加劑和分散劑混合后加入球磨機中球磨均勻后烘干，制得粉體a；

2）將粉體a進行煅燒，煅燒后和蒸餾水混合，再次球磨粉碎，制得粉體b；

3）將質量濃度為4%～12%的聚乙烯醇水溶液加入到粉體b中，造粒；

4）將造粒后得到的顆粒在干粉壓機下壓制成型，再放入等靜壓機中壓制成坯件；

5）將坯件放入爐中進行燒結。

所述步驟1）中球磨機的轉速為50～80r/min，球磨的時間為5～25h。

所述步驟1）中烘干的溫度為90～110℃。

所述步驟2）中煅燒的方式為0～4h的時候升溫速度為40～50℃/h，在5～11h的時候升溫速度為90～95℃/h，保溫3～5h；保溫后自然冷卻室溫。

所述步驟2）中球磨機的轉速為50～80r/min，球磨的時間為16～36h。

所述步驟5）中燒結的方式為0～12h的時候升溫速度為32～38℃/h，13～36h的時候升溫速度為20～27℃/h，保溫4～7h；保溫后按30～40℃/h的速度進行降溫8h，之后自然冷卻至室溫。

步驟1）中所述的分散劑為無水乙醇、蒸餾水或無水乙醇與蒸餾水的混合溶液，其中，分散劑與（主成分+添加劑）質量比為0.7～1.1：1。

步驟1）中所述的烘干的時間為24h。

步驟3）中所述的聚乙烯醇水溶液是粉體b的8～10wt%。