一种LiZnTi旋磁铁氧体材料及其制备方法技术

技术编号:11283705 阅读:76 留言:0更新日期:2015-04-10 14:27
本发明专利技术提供了一种LiZnTi旋磁铁氧体材料及其制备方法,属于磁性材料制备领域。所述LiZnTi旋磁铁氧体材料由主料和玻璃相助烧剂构成,其中主料的重量百分比为98.8%~99.9%,玻璃相助烧剂的重量百分比为0.1%~1.2%,所述主料为Li0.43Zn0.27Ti0.12Fe2.18O4,所述玻璃相助烧剂由原料按照质量比BaO:Bi2O3:B2O3:Li2O:SiO2=2:2:2:3:1配制。本发明专利技术实现了LiZnTi铁氧体在低温(900~940℃)下的烧结和制备,且得到的LiZnTi旋磁铁氧体材料具有低烧结温度、低铁磁共振线宽和高饱和磁化强度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了,属于磁性材料制备领域。所述LiZnTi旋磁铁氧体材料由主料和玻璃相助烧剂构成,其中主料的重量百分比为98.8%~99.9%,玻璃相助烧剂的重量百分比为0.1%~1.2%,所述主料为Li0.43Zn0.27Ti0.12Fe2.18O4,所述玻璃相助烧剂由原料按照质量比BaO:Bi2O3:B2O3:Li2O:SiO2=2:2:2:3:1配制。本专利技术实现了LiZnTi铁氧体在低温(900~940℃)下的烧结和制备,且得到的LiZnTi旋磁铁氧体材料具有低烧结温度、低铁磁共振线宽和高饱和磁化强度。【专利说明】
本专利技术属于磁性材料制备领域,具体涉及。
技术介绍
随着雷达技术的发展及应用领域的需求,相控阵雷达用移相器等微波/毫米波器件正朝着大功率、尚精度、尚频化方向发展。而具有尚饱和磁化强度的Li系铁氧体材料能够很好地应用于Ka波段及其以上频段的铁氧体微波器件。LiZnTi旋磁铁氧体是Li系铁氧体材料的一种,其具有低矫顽力、高饱和磁化强度、高剩余磁感应强度等优点,在微波器件的制备中得到了广泛的重视。 传统高温烧结(?1200°C )方法制备的LiZnTi铁氧体材料可应用于微波移相器的制备,得到性能优良的微波器件。然而,随着微波移相器的小型化及批量化需求,实现LiZnTi铁氧体材料与LTCF(低温共烧铁氧体)方法的兼容,即在金属引线熔点温度以下(以银为例,小于950°C)实现LiZnTi旋磁铁氧体的烧结与制备,成为了亟待解决的重要问题。目前对铁氧体低温烧结方法的研宄主要体现在对制备工艺的改进和对铁氧体材料的掺杂两方面,这两方面的改进需要同时兼顾,不然会影响LiZnTi铁氧体的晶粒生长、磁畴反转、微波调制等性能,出现成分偏析、晶相不纯等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种性能优良的低温烧结LiZnTi旋磁铁氧体材料及其制备方法。 本专利技术的技术方案如下: 一种LiZnTi旋磁铁氧体材料,由主料和玻璃相助烧剂构成,其中主料的重量百分比为98.8 %?99.9 %,玻璃相助烧剂的重量百分比为0.1 %?1.2 %,所述主料为Li0.43ZnQ.27TiQ.12Fe2.1804,所述玻璃相助烧剂由原料按照质量比 BaO:Bi203:B 203:Li 20 -S12 =2:2:2:3:1 配制。 进一步地,所述玻璃相助烧剂配料后经1h球磨,加热至1100?1200°C保温lh,降温至1000 °c快速淬火制成。 上述LiZnTi旋磁铁氧体材料的制备方法,包括以下步骤: 步骤1:以 Fe2O3, ZnO,Ti02,Li2CO3为原料,按照 Li CK43Zna27Tiai2Fe^18O4分子式的比例称料,配制得到主粉体; 步骤2:按照质量比主粉体:水:铁球=1: (1.2?1.4):3的比例进行一次球磨,球磨时间为4?8h,取出后在100?120°C下烘干,烘干后得到的粉料放入烧结炉内,以20C /min的升温速率由室温升温至800?820°C并保温I?3h,然后随炉自然降温至室温,得到LiZnTi主料; 步骤3:以 BaO,Bi2O3, B2O3, Li2O, S12为原料,将原料按照质量比 BaO:Bi 203:B 203:Li2O !S12= 2:2:2:3:1的比例配料,湿法球磨10h,取出后100?120°C下烘干,烘干后的粉料放入坩祸并置于烧结炉内,以3°C /min的升温速率由室温升温至1100?1200°C并保温lh,降温至1000°C后取出倒入去离子水中快速淬火得到透明玻璃体,烘干后磨成微米级颗粒,即得到玻璃相助烧剂; 步骤4:将步骤3得到的玻璃相助烧剂加入步骤2得到的主料中,配成粉料,其中主料的重量百分比为:98.8%?99.9%,玻璃相助烧剂的重量百分比为0.1%?1.2%,进行二次球磨,其中,粉料、水和铁球的重量比为1: 1: 3,球磨时间4?8h,球磨转速250r/min ;然后将二次球磨料取出并烘干,加入聚乙烯醇(PVA)造粒成型并压制成坯件,再将坯件放入烧结炉中,在900?940°C温度下烧结2h,随炉降温至室温即得到所述LiZnTi旋磁铁氧体材料。 进一步地,步骤4中所述压制成还件时,压力为8?lOMpa。 本专利技术的有益效果为:本专利技术提供了,在LiZnTi铁氧体材料中加入了 BaO,Bi2O3, B2O3, Li2O, S1jij备的玻璃体作为玻璃相助烧剂,助烧剂中的BaO,Bi2O3, B2O3具有不同的熔点,同时存在时,可保证在不同的温度点都能实现LiZnTi铁氧体的成核和物质输运,最终实现LiZnTi铁氧体在低温下(900?940°C )的烧结和制备;且本专利技术制备得到的LiZnTi旋磁铁氧体材料具有低烧结温度、低铁磁共振线宽和高饱和磁化强度。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术实施例3与对比例得到的铁氧体材料的扫描电镜图(SEM)。其中,a为实施例3得到的铁氧体材料的SEM图;b为对比例得到的铁氧体材料的SEM图。 【具体实施方式】 下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步地说明。 实施例1 —种LiZnTi旋磁铁氧体材料的制备方法,包括以下步骤: 步骤1:以 Fe2O3, ZnO,Ti02,Li2CO3为原料,按照 Li CK43Zna27Tiai2Fe^18O4分子式的比例称料,配制得到主粉体; 步骤2:按照质量比主粉体:水:铁球=I:1.2:3的比例进行一次球磨,球磨时间为4h,取出后在100°C下烘干,烘干后得到的粉料放入烧结炉内,以2V Mn的升温速率由室温升温至800°C并保温lh,然后随炉自然降温至室温,得到LiZnTi主料; 步骤3:以 BaO,Bi2O3, B2O3, Li2O, S12为原料,将原料按照质量比 BaO:Bi 203:B 203:Li2O:Si02= 2:2:2:3:1的比例配料,湿法球磨10h,取出后100°C下烘干,烘干后的粉料放入坩祸并置于烧结炉内,以3°C /min的升温速率由室温升温至1200°C并保温lh,降温至1000°C后取出倒入去离子水中快速淬火得到透明玻璃体,烘干后磨成微米级颗粒,即得到玻璃相助烧剂; 步骤4:将步骤3得到的玻璃相助烧剂加入步骤2得到的主料中,配成粉料,其中主料的重量百分比为99.9%,玻璃相助烧剂的重量百分比为0.1%,进行二次球磨,其中,粉料、水和铁球的重量比为1:1:3,球磨时间4h,球磨转速250r/min ;然后将二次球磨料取出并烘干,加入聚乙烯醇(PVA)造粒成型并压制成坯件,成型压力为8Mpa,再将坯件放入烧结炉中,以2°C /min的升温速率由室温升温至900°C,然后在900°C温度下烧结2h,随炉降温至室温即得到所述LiZnTi旋磁铁氧体材料。 实施例1制备得到的LiZnTi旋磁铁氧体材料的性能为:样品密度:4.72g/cm3;饱和磁化强度:65.76emu/g ;饱和磁感应强度:242mT ;矫顽力:630A/m ;矩形比:0.78。 实施例2 一种LiZnTi旋磁铁氧体材料的制备方法,包括以下步骤: 步骤1:以 Fe2O3, ZnO,Ti02,Li2CO3为原料,按照 L本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种LiZnTi旋磁铁氧体材料,由主料和玻璃相助烧剂构成,其中主料的重量百分比为98.8%~99.9%,玻璃相助烧剂的重量百分比为0.1%~1.2%,所述主料为Li0.43Zn0.27Ti0.12Fe2.18O4,所述玻璃相助烧剂由原料按照质量比BaO:Bi2O3:B2O3:Li2O:SiO2=2:2:2:3:1配制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:廖宇龙王晓艺张怀武周廷川贾利军杨青慧
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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