[发明专利]一种高磁导率低介电常数的复合材料及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种高磁导率低介电常数的复合材料及其制备方法和用途，所述复合材料为Z型六角铁氧体，在5GHz时磁导率1.4，介电常数5；所述复合材料的制备方法包括：对M型前驱体BaO·6Fe₂O₃和Y型前驱体2BaO·2CoO·6Fe₂O₃的原料分别进行两次煅烧制备M型前驱体和Y型前驱体，再将M型前驱体BaO·6Fe₂O₃和Y型前驱体2BaO·2CoO·6Fe₂O₃混合煅烧得到成型体，对所述成型体进行退火，得到所述复合材料，其制备过程简单，成本低，并且得到的复合材料磁导率高于1.4，介电常数小于5，可广泛应用于电子元件领域。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种高磁导率低介电常数的复合材料及其制备方法和用途。

背景技术

随着现代电子技术的快速发展，对电子原件小型化的要求日益增长，而随着5G时代的来临，对超高频材料的需求也相当迫切，特别是基站和移动终端的天线，其数量急剧增加，移动终端的天线，既要求互不干扰和耦合，又要求减小自身长度。

MnZn铁氧体和NiZn铁氧体都属于尖晶石结构，该立方晶体结构限制了其最大使用频率，而六角晶系的铁氧体具有较高的平面各向异性，更适应超高频范围。目前暂时还没有出现超高频高磁导率低介电复合材料的相关技术。

CN107428556B公开了一种用于超高频率的Mo掺杂的Co₂Z六角铁氧体复合材料，其包含钡和锶中的一者或两者以及钼，所述Co₂Z六角铁氧体组合物具有式(Ba₂Sr_(3-Z))Co_(2+X)Mo_xFe_(y-2x)O₄₁，其中x＝0.01至0.20；y＝20至24；并且z＝0至3，但应用中的超高频率最高仅到3.5GHz，介电常数保持在7.15～7.5，还存在可降低的空间。

CN109694246A公开了一种超高频率吸波滤波锰锌铁氧体，所述锰锌铁氧体包括：主成分和辅助成分，所述主成分包括如下摩尔百分含量的组分：52.0mol％～54.5mol％的Fe₂O₃、11.5mol％～16.5mol％的ZnO，其余为MnO；所述辅助成分包括CaCO₃、Bi₂O₃、Nb₂O₅、Co₂O₃、MoO₃和CuO中的三种或三种以上，且所述辅助成分的总重量为所述主成分总重量的0.15wt％～0.5wt％，但所述锰锌铁氧体符合车载电子产品标准，应用场景受限。

2014年曹振华制备了一种Z型六角铁氧体，釆用简易固相烧结工艺制备不同配方的样品，并对最佳性能的样品进行掺杂和工艺调整，提高其磁导率与介电常数，在频率为5GHz时，磁导率为1.2～1.4，介电常数为4.75～6.7(参见“Z型六角铁氧体的制备及高频电磁性能研究”，曹振华，电子科技大学硕士毕业论文)，但还存在可改善的空间。

因此，有必要开发出一种在超高频率条件下，高磁导率低介电常数的复合材料，具有较大规模的市场空间。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种高磁导率低介电常数的复合材料，所述复合材料为Z型六角铁氧体，在5GHz时磁导率1.4，介电常数5；所述复合材料采用三次煅烧的混合煅烧与退火相结合的工艺，制备过程简单，成本低，制得的Z型六角铁氧体可广泛用于电子元件中。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：