[发明专利]梯度饱和磁化强度微波铁氧体材料、制成的铁氧体基板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种梯度饱和磁化强度微波铁氧体材料，其原料的化学组成为Bi_hGd_kY_{3‑h‑k‑(a+c+2d+f)}Ca_a+c+2d+fSn_aIn_bZr_cV_dAl_eGe_fFe_{5‑a‑b‑c‑d‑e‑f‑δ1}O₁₂、Ni_1‑x+y‑zZn_xDy_nSn_yCo_zMn_mFe_{2‑2y‑m‑n‑δ2}O₄，其中，0≤a≤0.5，0≤b≤0.5，0≤c≤0.5，0≤d≤1.0，0≤e≤1.0；0≤f≤0.5；0≤h≤1.5；0≤k≤0.7；0≤x≤0.5；0≤y≤0.15；0≤z≤0.06；0≤m≤0.1；δ为缺铁量，0.02≤δ1≤0.3，0.02≤δ2≤0.2，上述原料在所述基板上形成至少两个不同的饱和磁化强度区域；本发明的梯度饱和磁化强度微波铁氧体基板上的饱和磁化强度梯度可在47kA/m～414kA/m范围内任意组合，其不同饱和磁化强度区域可为任意形状，通过不同梯度的饱和磁化强度组合解决微波器件小型化、集成化问题，以及倍频、三倍频宽带器件体积小型化、高隔离、低插耗的技术难题，本发明的制备方法工艺合理，适于推广应用。

技术领域

本发明涉及微波技术及磁性材料领域领域，尤其涉及一种梯度饱和磁化强度微波铁氧体基板及其制备方法。

背景技术

从现代微波通信设备系统、电子对抗系统、遥控遥测系统的集成化、模块化、小型多功能化的总体发展趋势。尤其是5G通讯的发展来看，对微波铁氧体器件的带宽、体积要求越来越高。传统的宽带微波铁氧体器件，其设计思路是基于单一性能的铁氧体材料，通过电路展宽带宽。单一性能的铁氧体材料其饱和磁化强度单一，最佳工作点只能在某一特定的区域，难以满足超倍频、三倍频的技术需求，在其基础上制作的器件性能无法实现宽带的高质量工作。通过多种不同饱和磁化强度铁氧体材料组合，组成梯度饱和磁化强度微波铁氧体材料，可为电路的宽带匹配提供更为丰富的工作区域，从而拓展器件带宽，解决超倍频、三倍频宽带器件高隔离、低插耗的技术难题。同样，电路设计对微波铁氧体器件体积小型化作用已趋于极致，通过同一材料上多个铁氧体材料结构匹配可以实现器件的小型化及集成化。

目前实用化的微波铁氧体材料主要有石榴石和尖晶石铁氧体。两类材料因各自晶系特点，应用于不同的微波频段。石榴石微波铁氧体具有各向异性场小、电阻率高、密度高、低磁损耗和窄共振线宽△H等优点，在微波低频段应用占统治地位。尖晶石微波铁氧体材料具有饱和磁化强度高、居里温度高、温度稳定性好、损耗低等特性，在X-毫米波段广泛应用。

石榴石铁氧体材料的烧结温度多在1350℃以上，尖晶石铁氧体材料烧结温度低于1250℃。两种材料的晶体结构、固相反应温度、烧结收缩率差异较大，传统方法不能将其结合在一起。

发明内容

本发明的目的之一，就在于提供一种梯度饱和磁化强度微波铁氧体材料，以解决上述问题。