[发明专利]铟离子掺杂六角晶系M型钡铁氧体旋磁材料及制备方法

说明书

本发明提供一种铟离子掺杂六角晶系M型钡铁氧体旋磁材料及制备方法，材料的化学式为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，方法包括步骤：(1)原料为BaCO₃、Fe₂O₃、In₂O₃，(2)将配制好的样品混合物、水和球磨用大小球加入到球磨罐，第一次球磨；(3)将上一步球磨后所得的浆料烘干过筛后放入匣钵压实，开始预烧，(4)将上一步得到预烧料与水混合进行二次球磨；(5)将上一步得到浆料烘干造粒过筛，借助模具压制成环和片；(6)将压制好的胚料烧结；本发明优化了传统固相反应法的技术工艺参数，方法可靠，按本发明所述方法得到样品性能稳定，适用于工厂大规模生产。

技术领域

本发明属于磁性材料技术领域，具体是基于固相反应法的In³⁺掺杂六角晶系M型钡铁氧体旋磁材料及其制备方法。

背景技术

近些年，无线通信技术日新月异，为了实现电子通信系统的小型化集成化，就要求无源器件的体积更小，重量更轻。而在这些应用中，无线电天线是重要的组件之一。因此如何有效的减少天线大小就成了它能否应用在移动设备或小型系统终中的关键因素，减小天线尺寸的一个有效方法就是找到一种高介电常数，高电阻率材料。

铁氧体材料一般具有比较高的磁导率，比较高的电阻率，是一种小型化天线比较适合的材料。在天线用铁氧体材料中，尖晶石型铁氧体虽然有比较高的磁导率，但因为受Sneok定率的限制，其截止频率低于300MHz，这极大的限制了它的应用频率，一般都不能超过100MHz。然而六角铁氧体完美解决了这个问题，与尖晶石系铁氧体相比更高的截止频率让它们能在更高的频率上得到应用。

在300MHz-1GHz天线用六角铁氧体材料的研制过程中，对M型六角钡铁氧体材料的性能研究较少，对离子掺杂M型钡铁氧体材料的研究会给很多问题的解决提供新的思路。

发明内容

本发明所要解决的问题是：研究一种新的可用于300MHz-1GHz天线的In³⁺掺杂六角晶系M型钡铁氧体旋磁材料及其制备方法。该方法能得到磁损耗和介电损耗都较低，介电常数和电阻率都非常高的铁氧体材料。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种铟离子掺杂六角晶系M型钡铁氧体旋磁材料，材料的化学式为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。

作为优选方式，所述的铟离子掺杂六角晶系M型钡铁氧体旋磁材料通过如下方法制备得到：

（1）将原料BaCO₃、Fe₂O₃、In₂O₃根据化学式中代表的掺杂量x的不同进行计算和称量，得到各原材料的混合物；

（2）将配制好的样品混合物、水和球磨用大小球加入到球磨罐，第一次球磨10－16小时，球磨机转速为200－500转每分钟；

（3）将上一步球磨后所得的浆料烘干过筛后放入匣钵压实，开始预烧，预烧按照室温-800℃，升温速率5－12℃/分钟；800℃-1300℃，升温速率5-10℃/分钟；在1300℃保温2－3小时后自然冷却；

（4）将上一步得到预烧料与水混合进行二次球磨；

（5）将上一步得到浆料烘干造粒过筛，借助模具压制成环和片；