[發明專利]一種高功率高介電常數石榴石的制備方法及石榴石

有效

• 申請號: 202011610363.9
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112745122B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 鄧紹清;韓志全;何世民;何紅波
• 申請（專利權）人: 綿陽市維奇電子技術有限公司
• 主分類號: C04B35/505
• 分類號: C04B35/505;C04B35/622;C04B35/63
• 代理公司: 北京商專潤文專利代理事務所(普通合伙) 11317
• 代理人: 趙春正

本發明公開了一種高功率高介電常數石榴石的制備方法，包括以下步驟：(1)按化學式Y_{3?x?z?z′?y?2x′?z″?p?q}Bi_xSm_zGd_z′Ca_{2x′+y+z″+p+q}Zr_ySn_pTi_qGe_z″In_p′V_x′Mn_wAl_w′Fe_{5?x′?y?z″?p?q?w?w′?δ?p′}O₁₂配料，其中0≤x≤1.3，0≤x′≤0.70，0≤y≤0.70，0≤z≤1.0，0≤z′≤1.0，0≤z″≤1.5，0≤p≤0.50，0≤q≤0.50，0≤w≤1.30，0≤p′≤0.50，0≤w′≤0.10，缺鐵量δ為0≤δ≤0.50；(2)一次球磨；(3)干燥后在氧化氣氛中一次預燒；(4)二次球磨；(5)干燥后在氧化氣氛中二次預燒；(6)三次球磨；(7)干燥并造粒，將粒料初步壓制成坯件，再冷等靜壓；(8)將成型的坯件放入氧化氣氛的爐內燒結，燒結溫度900～1450℃，保溫時間30～100小時。通過工藝手段，促進固相反應程度，減少富Bi相的形成，并在配方上利用稀土離子Sm³⁺取代，獲得同時具有較低ΔH和較高ΔH_k及高介電常數ε′的高磁矩石榴石材料。

技術領域

本發明涉及聲源定位技術領域，特別涉及一種高功率高介電常數石榴石的制備方法及石榴石。

背景技術

微波鐵氧體器件(環行器、隔離器、移相器等)在微波系統中擔負著通道選擇、隔離、開關、移相、極化狀態控制等方面的任務，在微波技術中占有重要地位，現已廣泛用于通信、雷達、航空、航天、衛星等及軍民兩用的高科技領域。近年來，隋著5G和軍用通信技術快速發展系統對所用微波鐵氧體材料和器件在小型化和高功率等方面提出了更高要求，特別是5G基站的高速發展又為微波鐵氧體材料和器件帶來了新的發展機遇。

小型化和高功率是通信技術的主要發展趨勢，作為器件核心的微波鐵氧體材料理當為滿足這一發展趨勢有所作為。基站用環行器、隔離器對微波鐵氧體材料要求為：1)飽和磁化強度4πM_s需適宜于系統工作頻率上移的要求，相應地器件要求微波鐵氧體材料之4πM_s值為1950G～5000G；2) 鐵磁共振線寬(ΔH)/有效線寬(ΔH_eff)窄；3)介電常數(ε′)高，介電損耗(tanδ_ε) 低；4)4πM_s溫度系數(α_T)低/、居里溫度(T_c)高；5)功率承受能力滿足使用要求/有較高自旋波線寬(ΔH_k)等。其中ΔH_eff/ΔH反映了材料微波磁損耗，與器件插入損耗密切相關；介電常數ε′的提高乃是器件小型化的必由之路；自旋波線寬ΔH_k則限制了器件功率承受能力。微波鐵氧體材料的技術難點就在于這些技術指標之間是互制約的，特別是低損耗的ΔH_eff/ΔH與高ε′和高ΔH_k是彼此相矛盾著的兩對參數，這就要求我們要在配方和工藝兩個方面進行創新，就此分述如下。

(一)小型化問題—高介電常數石榴石