[發明專利]一種高性能微波多晶鐵氧體材料

有效

• 申請號: 202210560846.5
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114956800B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 袁紅蘭;楊菲;馮濤;任仕晶;羅建成
• 申請（專利權）人: 西南應用磁學研究所（中國電子科技集團公司第九研究所）
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/622;C04B35/645;H01F1/01
• 代理公司: 成都市熠圖知識產權代理有限公司 51290
• 代理人: 楊金濤

本發明公開了一種高性能微波多晶鐵氧體材料，屬于微波鐵氧體材料技術領域，其組成化學式為：Lisubgt;0.5?0.5a?0.5d+0.02/subgt;Znsubgt;a/subgt;(MgTi)subgt;b/subgt;Mnsubgt;c/subgt;Nisubgt;d/subgt;Bisubgt;e/subgt;Fesubgt;2.5?2b?0.5a?0.5d?c?δ/subgt;Osubgt;4/subgt;，其中，0.1≤a≤0.35，0≤b≤0.3，0.02≤c≤0.08，0.02≤d≤0.06，0.003≤e≤0.006，δ為缺鐵量，0.06≤δ≤0.12，還公開了上述材料的制備方法，本發明采用真空熱壓燒結的方法，配合合適的材料配方、工藝參數，所得的鐵氧體材料的飽和磁化強度4πMsubgt;s/subgt;提高了4.5%，鐵磁共振線寬ΔH降低了15%，自旋波線寬ΔHsubgt;k/subgt;提高了100%以上，材料的氣孔率P由2.6%降低到0.7%，所得微波多晶鐵氧體材料的綜合性能得到顯著提升。

技術領域

本發明涉及微波鐵氧體材料技術領域，尤其涉及一種高性能微波多晶鐵氧體材料及其制備方法。

背景技術

尖晶石微波鐵氧體材料因其損耗低、功率承受能力強的特性，在高頻微波應用領域占有統治地位，其電磁性能直接決定X至毫米波頻段微波器件的相關性能。微波鐵氧體材料的非本征參數，如與高頻弛豫過程有關的微波特性鐵磁共振線寬ΔH、自旋波線寬ΔH_k等，除與材料成分相關外，還取決于材料的微觀結構（晶粒尺寸、氣孔率等）。尖晶石微波多晶鐵氧體材料是一種多孔結構材料，通過工藝改善材料的微觀結構，使材料具有高致密度、低氣孔率，是提高材料非本征性能參數的有效途徑。

現有技術提高微波鐵氧體材料致密性通常采用的是成型工藝后進行等靜壓（CIP）再次加壓處理，或進行熱等靜壓（HIP）處理，但這些工藝對降低材料氣孔率P、降低氣孔致寬ΔH_p有一定的效果，但對材料的自旋波線寬ΔH_k卻是沒有提升的。降低鐵磁共振線寬ΔH，常用的是加入非磁性離子取代降低磁晶各向異性常數而降低線寬，但非磁性離子會導致材料的居里溫度降低；提高材料的自旋波線寬ΔH_k主要是加入快弛豫離子，但快弛豫離子取代會增大材料的有效線寬ΔH_eff，不利于器件低損耗設計。

另外，熱壓燒結是提高材料致密性最有效的手段，但目前的熱壓燒結爐為真空或惰性氣氛燒結，對于燒結氣氛為真空或惰性氣氛燒結的軟磁材料是適用的，比如，中國專利申請CN201711493894.2-一種錳鋅鐵氧體及其制備方法”、CN202011034841.6-一種高致密錳鋅鐵氧體的制備方法”，都提及了通過真空熱壓燒結提高鐵氧體材料的致密性。但是，對于燒結氣氛需要空氣或氧氣氛的微波鐵氧體材料，會導致材料的損耗性能變差。

而且，本申請的發明人嘗試采用上述兩件專利所公開的的熱壓燒結工藝參數，結果不能得到高致密、高性能的微波鐵氧體材料。

發明內容

本發明的目的之一，就在于提供一種高性能微波多晶鐵氧體材料，以解決上述問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是這樣的：一種高性能微波多晶鐵氧體材料，其組成化學式為：Li_{0.5-0.5a-0.5d+0.02}Zn_a(MgTi)_bMn_cNi_dBi_eFe_{2.5-2b-0.5a-0.5d-c-δ}O₄，其中，0.1≤a≤0.35，0≤b≤0.3，0.02≤c≤0.08，0.02≤d≤0.06，0.003≤e≤0.006，δ為缺鐵量，0.06≤δ≤0.12。