[发明专利]一种高二次谐波抑制旋磁材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有Y、Ca、Gd、V、In和Fe等元素的旋磁铁氧体材料及其制备方法，属于磁性复合材料领域。

背景技术

旋磁铁氧体又称微波铁氧体，它具有张量导磁率的特性，即在两个互相垂直的稳恒磁场和电磁波磁场的作用下，平面偏振的电磁波在旋磁铁氧体中按一定方向传播时，偏振面会不断绕传播方向旋转，利用这一特性，旋磁铁氧体可与输送微波的波导管或传输线等组成各种微波器件。旋磁铁氧体主要有多晶型和单晶型两大类。单晶型的现不常用。多晶型的，按结构分，主要有：

(1)尖晶石型，如MgFe₂O₄系、NiFe₂O₄系、LiFe系、Mg-Mn-Al系、Nb-Co-A1系、Li-Zn-Ti-Co系等；

(2)石榴石型，如Y₃F₅O₁₂、Y-Al系、Y-Gd系、Y-Gd-Al系等；

(3)磁铅石型，如BaFe₁₂O₁₉等。

旋磁铁氧体通常要求其铁磁共振线宽小、自旋波共振线宽大、介电损耗低、温度稳定性高等，采用电子陶瓷工艺，干压成型、氧气氛烧结制造而成，主要用于制作微波铁氧体器件。

中国专利CN102603278B提供了一种镍锌铁氧体材料的制备方法，采用氧化物法制备，在一定条件下烧结，烧结后结晶晶粒尺寸为20～30μm，有明显晶界，制品具有在应力作用下电感变化较小的特点，适应需要树脂封装的功率电感对铁氧体材料抗应力的要求。中国专利200910309272.9公开了一种Mg-Mn-Zn系铁氧体材料的制备方法，采用镁锌铁氧体和锰锌铁氧体混合，得到了较高的截止使用频率，也获取了宽频的使用频率。

旋磁材料的饱和磁化强度4πMs决定器件的工作频率f₀，铁磁共振线宽ΔH决定器件的工作带宽Δf，损耗角正切tgδ_ε决定器件的插入损耗IL(insertion loss)，此外还有幅相一致性、谐波抑制、交调串扰等。普通环行器/隔离器的性能指标主要有插入损耗、隔离、电压驻波比，但随着现代通信技术发展，对器件的二次谐波、三次谐波乃至更高次谐波抑制能力提出了明确要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种不改变器件设计并在保持其指标满足要求的前提下提高其对二次谐波抑制能力的高二次谐波抑制旋磁材料及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高二次谐波抑制旋磁材料，该材料的配方分子式为Y_2.8Ca_0.1Gd_0.1V_0.05In_0.32Fe_(4.63-n)O₁₂，n＝0.12～0.16。

进一步的，所述材料的配方分子式为Y_2.8Ca_0.1Gd_0.1V_0.05In_0.32Fe_(4.63-n)O₁₂，n＝0.13～0.15。

更进一步的，所述材料的配方分子为Y_2.8Ca_0.1Gd_0.1V_0.05In_0.32Fe_(4.63-n)O₁₂，n＝0.14。

一种高二次谐波抑制旋磁材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.配料：按比例称取原料Y₂O₃、CaCO₃、Gd₂O₃、V₂O₅、In₂O₃和Fe₂O₃进行混合配制，得到混合干料；

S2.一次球磨：按照混合干料：水：钢球的重量比为1：1.0～1.4：4.3～4.7进行球磨，球磨机转速为50～70r/min，球磨时间为16～20h；

S3.出料烘干：将球磨后的料浆烘干，烘干温度为160～200℃，烘干时间为4～12h；