[發(fā)明專利]一種石榴石鐵氧體材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011565499.2
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112661503B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王春明;張典鵬;王昆侖;謝國輝
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州工業(yè)園區(qū)凱藝精密科技有限公司
• 主分類號: C04B35/40
• 分類號: C04B35/40;C04B35/622;C04B35/626;H01P1/38
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供了一種石榴石鐵氧體材料及其制備方法與應(yīng)用，所述石榴石鐵氧體材料的組成化學(xué)式為Y_{3?a?b?c?d?e?f?g}Gd_aCa_c+2e+gBi_bSn_cIn_dV_eAl_fGe_gFe_5?c?2e?gO₁₂，其中，0.2≤a≤0.4，0.2≤b≤0.4，0.2≤c≤0.4，0.2≤d≤0.4，0.2≤e≤0.4，0.2≤f≤0.4，0.2≤g≤0.4。所述石榴石鐵氧體材料通過調(diào)配元素組成以及制備方法，提高了石榴石鐵氧體材料的結(jié)合度，使最終所得石榴石鐵氧體材料的介電常數(shù)不低于20，鐵磁共振線寬不超過30Oe，居里溫度為210?280℃之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鐵氧體材料，尤其涉及一種石榴石鐵氧體材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

環(huán)形器是5G基站中的重要部件，鐵氧體材料是環(huán)形器的主要組成部分，鐵氧體材料的主要原料是釔鐵石榴石鐵氧體。鐵氧體材料作為環(huán)形器的核心部分，其性能直接決定著環(huán)形器的性能。

近幾年，隨著5G通信技術(shù)的飛速發(fā)展，器件小型化、輕量化的要求越來越迫切，而鐵氧體元器件的體積遠(yuǎn)高于其它元器件，因此其小型化、輕量化的任務(wù)尤為重要。而提高介電常數(shù)為減小環(huán)形器尺寸的重要手段。

目前微波通信領(lǐng)域常用的鐵氧體材料的介電常數(shù)一般在12-16之間，通過調(diào)整配方，摻雜某些元素，可以提高鐵氧體的介電常數(shù)，但同時會導(dǎo)致鐵磁共振線寬增大，居里溫度下降，致使鐵氧體失去實用價值。想要提高鐵氧體的介電常數(shù)，同時又要保持鐵氧體的其它性能不會變差，這在技術(shù)上存在極大的難度，解決鐵氧體材料的這一問題，就為通信器件的小型化、輕量化掃除了障礙。

CN 111187064A公開了一種高穩(wěn)定性石榴石微波鐵氧體磁片及其制備方法，所述高穩(wěn)定性石榴石微波鐵氧體磁片的材料組成為Y_(3-f-2d-a)Gd_fCa_(2d+a)Bi_eFe_{(5-a-b-c-d-σ)}Sn_aIn_bMn_cV_dO₁₂，其中0≤a≤0.7，0≤b≤0.7，0≤c≤0.6，0≤d≤1.5，0≤e≤0.6，0≤f≤0.8，0≤σ≤0.4，所述高穩(wěn)定性石榴石微波鐵氧體磁片通過在材料中添加Bi³⁺離子提高了材料介電常數(shù)，同時提高了居里溫度，另外在材料中添加SnO₂、In₂O₃、SnO₂與In₂O₃可以降低材料各向異形系數(shù)以及降低鐵磁共振線寬。但微波鐵氧體要求制備過程中各成分的含量十分準(zhǔn)確，摻雜較多成分制備微波鐵氧體不僅容易混合不均勻，也不易控制各成分的準(zhǔn)確含量，從而影響最終所得產(chǎn)品的性能。

CN 111662079A公開了一種介電常數(shù)可調(diào)的小線寬低損耗微波石榴石材料，其組成化學(xué)式為Y_{3-2a-b-c-2e-f-n-k}Bi_bCa_2a+c+2e+f+nV_aZr_cAl_dNb_eSn_fIn_mGe_nPr_kFe_{5-a-c-d-e-f-m-n-k}O₁₂，其中0≤a≤1，0≤b≤1.6，0≤c≤1，0≤d≤1，0≤e≤1，0≤f≤1，0≤m≤1，0≤n≤1，0k≤1。其制備方法為：按照原理配比進行球磨混合，一次球磨后進行預(yù)燒，然后進行二次球磨，造粒、成型，然后燒結(jié)得到所述介電常數(shù)可調(diào)的小線寬低損耗微波石榴石材料。但該方案不僅組成成分復(fù)雜，且難以保證燒結(jié)密度并降低材料的氣孔率，無法保證穩(wěn)定降低鐵磁共振線寬。