[发明专利]一种双组分微波铁氧体材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种双组份微波铁氧体材料及其制备方法和应用，所述双组份微波铁氧体材料包括第一微波铁氧体材料与第二微波铁氧体材料。所述双组份微波铁氧体材料可应用于微波通信器件。该制备方法包括如下步骤：(1)按配方量混合第一微波铁氧体材料与第二微波铁氧体材料，然后进行湿法球磨，得到球磨料；(2)烘干步骤(1)所得球磨料，过筛后进行造粒；(3)对步骤(2)所得造粒后的颗粒依次进行成型与烧结，得到双组份微波铁氧体材料。经测试，所获材料的铁磁共振线宽△H≤18Oe，饱和磁矩4πMs≤1260Gs，介电损耗tgδ_e≤2×10^‑4，居里温度T_c≥260℃，其稳定性和可靠性大幅度提高，更有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及微波通信磁性材料领域，尤其涉及一种双组份微波铁氧体材料及其制备方法和应用。

背景技术

微波铁氧体器件在微波技术中占有重要地位，在航空航天、卫星通信、电子对抗、移动通信及医疗等领域中有着广泛的应用。微波铁氧体材料作为器件的核心,大量使用于微波铁氧体环行器隔离器。在微波系统中实现着对微波传输的隔离方面的技术处理。

随着微波技术的迅猛发展，系统对元器件小型化的要求越来越迫切，而铁氧体元器件的体积远高于其他元器件，因此其小型化、轻量化的任务尤为重要。

环行器的工作磁场区有两种，即高场区和低场区。低场区工作就是铁氧体的工作内场在该工作频率的共振场以下；共振场H_r＝ω/γ确定，工作内场H_i＜H_r，用一化内场表示时，σ＝H_i/H_r。而低场工作时，σ1，基本在零场工作(一般σ＝0-0.2)，加大σ时，μ_e0会出现异常模式。低场工作的环行器一般适用于高频段，一般在频率1GHz以上。在S、L两个波段，高场和低场均可采用。当频率更高时，不适宜高场工作，因为磁化场太高，不易达到磁化饱和，特别是波导系统。频率太低采用低场工作也有困难。因为受到零场损耗增大的影响。低场环行器设计高场设计环行器有超宽带、外加磁场小，所需铁氧体饱和低等特点。

关于微波铁氧体材料及其制备方法的专利文献已有一些，如CN 102584200A公开了一种超低损耗、小线宽微波铁氧体材料及其制备，该材料的化学式为Y_3-2x-yCa_2x+yFe_5-x-y-zV_xZr_yAl_zO₁₂。制备方法包括：按化学计量计算并称取原材料，震动球磨，预烧，振磨粗粉碎，砂磨细粉碎，喷雾造粒，压制成型和烧结。该技术方案可用于微波通信和磁性材料领域，该法公开了微波铁氧体材料的铁磁共振线宽△H≤1.27KA/m，介电损耗tgδ_e≤0.5×10^-4，提供了一种超低损耗、小线宽微波铁氧体材料，在制备过程中需要较高的预烧温度和烧结温度，不利于生产和环保。

CN 103833347A公开了一种小线宽、高居里温度微波铁氧体材料及其制备方法，该材料的化学式为Y_3-xCa_xSn_xMn_yFe_5-x-y-zO₁₂。制备方法包括：按化学计量计算并称取原材料，一次湿法球磨，预烧，二次湿法球磨、干燥造粒、压制成型和烧结。通过该技术方案所获得的微波铁氧体材料具有较小的共振线宽和较高的居里温度。