[發明專利]銦離子摻雜六角晶系M型鋇鐵氧體旋磁材料及制備方法

有效

• 申請號: 202010073220.2
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111170732B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 劉穎力;祁炳豪;張懷武;殷齊聲;陳建豐;劉謙;陳彥君;周磊
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/622
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡

本發明提供一種銦離子摻雜六角晶系M型鋇鐵氧體旋磁材料及制備方法，材料的化學式為BaFe_12?2xIn_xO₁₉，x＝0.1,0.2,0.25,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.75,0.8,0.9,1,1.2,1.3和1.4，方法包括步驟：(1)原料為BaCO₃、Fe₂O₃、In₂O₃，(2)將配制好的樣品混合物、水和球磨用大小球加入到球磨罐，第一次球磨；(3)將上一步球磨后所得的漿料烘干過篩后放入匣缽壓實，開始預燒，(4)將上一步得到預燒料與水混合進行二次球磨；(5)將上一步得到漿料烘干造粒過篩，借助模具壓制成環和片；(6)將壓制好的胚料燒結；本發明優化了傳統固相反應法的技術工藝參數，方法可靠，按本發明所述方法得到樣品性能穩定，適用于工廠大規模生產。

技術領域

本發明屬于磁性材料技術領域，具體是基于固相反應法的In³⁺摻雜六角晶系M型鋇鐵氧體旋磁材料及其制備方法。

背景技術

近些年，無線通信技術日新月異，為了實現電子通信系統的小型化集成化，就要求無源器件的體積更小，重量更輕。而在這些應用中，無線電天線是重要的組件之一。因此如何有效的減少天線大小就成了它能否應用在移動設備或小型系統終中的關鍵因素，減小天線尺寸的一個有效方法就是找到一種高介電常數，高電阻率材料。

鐵氧體材料一般具有比較高的磁導率，比較高的電阻率，是一種小型化天線比較適合的材料。在天線用鐵氧體材料中，尖晶石型鐵氧體雖然有比較高的磁導率，但因為受Sneok定率的限制，其截止頻率低于300MHz，這極大的限制了它的應用頻率，一般都不能超過100MHz。然而六角鐵氧體完美解決了這個問題，與尖晶石系鐵氧體相比更高的截止頻率讓它們能在更高的頻率上得到應用。

在300MHz-1GHz天線用六角鐵氧體材料的研制過程中，對M型六角鋇鐵氧體材料的性能研究較少，對離子摻雜M型鋇鐵氧體材料的研究會給很多問題的解決提供新的思路。

發明內容

本發明所要解決的問題是：研究一種新的可用于300MHz-1GHz天線的In³⁺摻雜六角晶系M型鋇鐵氧體旋磁材料及其制備方法。該方法能得到磁損耗和介電損耗都較低，介電常數和電阻率都非常高的鐵氧體材料。

為實現上述發明目的，本發明技術方案如下：

一種銦離子摻雜六角晶系M型鋇鐵氧體旋磁材料，材料的化學式為BaFe_12-2xIn_xO₁₉，其中x=0.1, 0.2, 0.25, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.75, 0.8, 0.9, 1, 1.2, 1.3 和1.4。

作為優選方式，所述的銦離子摻雜六角晶系M型鋇鐵氧體旋磁材料通過如下方法制備得到：

（1）將原料BaCO₃、Fe₂O₃、In₂O₃根據化學式中代表的摻雜量x的不同進行計算和稱量，得到各原材料的混合物；

（2）將配制好的樣品混合物、水和球磨用大小球加入到球磨罐，第一次球磨10－16小時，球磨機轉速為200－500轉每分鐘；

（3）將上一步球磨后所得的漿料烘干過篩后放入匣缽壓實，開始預燒，預燒按照室溫-800℃，升溫速率5－12℃/分鐘；800℃-1300℃，升溫速率5-10℃/分鐘；在1300℃保溫2－3小時后自然冷卻；

（4）將上一步得到預燒料與水混合進行二次球磨；

（5）將上一步得到漿料烘干造粒過篩，借助模具壓制成環和片；