一种低饱和窄线宽旋磁材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低饱和窄线宽旋磁材料及其制备方法，所述旋磁材料的元素组成为：Bi

【技术实现步骤摘要】
一种低饱和窄线宽旋磁材料及其制备方法
[0001]本申请要求申请号为202011380885.4专利申请的优先权(在先申请的申请日为2020年11月30日，专利技术名称为一种低饱和窄线宽旋磁材料及其制备方法)。


[0002]本专利技术涉及磁性材料领域，具体涉及一种旋磁材料及其制备方法，尤其涉及一种低饱和窄线宽旋磁材料及其制备方法。

技术介绍

[0003]旋磁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。旋磁材料作为器件的核心,大量使用于旋磁环行器隔离器。在微波系统中实现着对微波传输的隔离方面的技术处理。
[0004]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。
[0005]如WO2019192434A1公开了一种NiZn铁氧体材料及制备方法，铁氧体材料包括主成分和掺杂剂，主成分包括主料和辅料，按摩尔百分比，以氧化物计算，主料包括：47.1
‑
49.6mol％Fe2O3、31.0
‑
35.0mol％ZnO，余量为NiO，以主料的重量为计算基准，辅料包括0.03
‑
0.05wt％的CaO和0.05
‑
0.08wt％的BaTiO3；以主成分的重量为计算基准，掺杂剂包括：0.05
‑
0.40wt％Bi2O3、0.05
‑
0.40wt％Nb2O5、0.01
‑
0.20wt％CaCO3和0.01
‑
0.20wt％BaTiO3，所述CaCO3和BaTiO3的粒径皆为80nm
‑
120nm。
[0006]CN110902724A公开了一种铁氧体粉料制备方法，其包括以下步骤：步骤一，准备原材料，并将原材料按比例称取放在一旁；步骤二，将步骤一配比好的原材料进行均匀混合，再把混合好的原材料慢慢碾碎，全部碾成细小颗粒状；步骤五，将步骤四制成的干燥沉淀物中加入有益的杂质，并进行预先热处理；步骤六，把步骤五完成的预烧料加入砂磨机中，再加蒸馏水细磨15分钟，再加入粘合剂，细磨5分钟；步骤七，将细磨好的混合物料加入模具中，将磨具放入窑炉中烧结，烧完以后静置冷却至室温；步骤八，取出烧好的铁氧体粉料，检测一下是否有残次品，将检测过的产品进行包装，最后运输出厂；能够适用于无线电子器件，制备方法简单，设计合理，成本低廉，容易实现。
[0007]然而现有的铁氧体在低饱和磁矩要求下，仍存在介电常数、线宽、和居里温度的指标不达标的问题。

技术实现思路

[0008]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种旋磁材料及其制备方法，该旋磁材料具有低饱和、低损耗、窄线宽、高居里温度和高介电常数的特点。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供了一种低饱和窄线宽旋磁材料，所述旋磁材料的元素组成为：
[0011]Bi
A
Y
B
Gd
(3
‑
A
‑
B
‑
2a
‑
2c
‑
d)
Ca
(2a+2c+d+f)
Fe
(5
‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
‑
e
‑
f)
V
a
Al
b
Nb
b
Zr
c
In
d
Sn
e
Mn
f
O
12
；
[0012]其中，0.8≤A≤1.4，1.6≤B≤2.2，0≤a≤0.8，0.001≤b≤0.8，0≤c≤0.5，0≤d≤0.7，0≤e≤0.7，0≤f≤0.7。
[0013]本专利技术提供的微波铁氧化体通过组分的合理设计，通过调整各元素的含量使得旋磁材料具有低饱和低损耗窄线宽高居里温度高介电常数等性能。进一步地，通过将Bi
3+
最大取代量控制为1.4mol。掺入Zr
4+
取代八面体位Fe
3+
，降低各向异性常数K1从而降低线宽，Nb
5+
取代Fe
3+
抑制其它相生成，V
5+
取代Fe
3+
降低4πMs同时能够使居里温度不恶化。
[0014]本专利技术中，所述旋磁材料中0.8≤A≤1.4，例如可以是0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3或1.4等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0015]本专利技术中，所述旋磁材料中1.6≤B≤2.2，例如可以是1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1或2.2等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0016]本专利技术中，所述旋磁材料中0≤a≤0.8，例如可以是0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7或0.8等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0017]本专利技术中，所述旋磁材料中0.001≤b≤0.8，例如可以是0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7或0.8等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]本专利技术中，所述旋磁材料中0≤c≤0.5，例如可以是0、0.1、0.2、0.3、0.4或0.5等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]本专利技术中，所述旋磁材料中0≤d≤0.7，例如可以是0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6或0.7等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0020]本专利技术中，所述旋磁材料中0≤e≤0.7，例如可以是0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6或0.7等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0021]本专利技术中，所述旋磁材料中0≤f≤0.7，例如可以是0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6或0.7等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]作为本专利技术优选的技术方案，所述旋磁材料中1.2≤A≤1.4，1.8≤B≤2，0.3≤a≤0.5，0.1≤b≤0.15，0.3≤c≤0.5，0.4≤d≤0.6，0.3≤e≤0.5，0.4≤f≤0.6。
[0023]本专利技术中，通过进一步地的控制Nb和Mn的摩尔比在特定范围内1:(2
‑
3)可以进一步降低旋磁材料的饱和磁化系数同时维持较高的居里温度。
[0024]第二方面，本专利技术提供了一种如第一方面所述旋磁材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低饱和窄线宽旋磁材料，其特征在于，所述旋磁材料的元素组成为：Bi
A
Y
B
Gd
(3
‑
A
‑
B
‑
2a
‑
2c
‑
d)
Ca
(2a+2c+d+f)
Fe
(5
‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
‑
e
‑
f)
V
a
Al
b
Nb
b
Zr
c
In
d
Sn
e
Mn
f
O
12
；其中，0.8≤A≤1.4，1.6≤B≤2.2，0≤a≤0.8，0.001≤b≤0.8，0≤c≤0.5，0≤d≤0.7，0≤e≤0.7，0≤f≤0.7。2.如权利要求1所述旋磁材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)按配方进行配料之后进行第一湿法球磨处理，得到浆料；(2)将步骤(1)所述浆料进行第一液相脱除后，得到粉料并进行预烧处理，得到中间粉料；(3)将步骤(2)所述中间粉料依次经第二湿法球磨处理、第二液相脱除、造粒和成型后，进行烧结，得到所述旋磁材料。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述配料为按配方将配方中各元素的氧化物和/或盐进行混合。4.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一湿法球磨处理中的粉料、磨球和介质的质量比为1:(1
‑
5):(0.6
‑
2.5)；优选地，所述磨球包括锆球；优选地，所述介质包括水、酒精、丙酮、正丙醇或氨水中的1种或至少2种的组合；优选地，步骤(1)所述第一湿法球磨处理中还添加有分散剂；优选地，所述一湿法球磨处理中分散剂的添加量为所述粉料质量的0.1
‑
5％；优选地，步骤(1)所述第一湿法球磨处理的时间为10
‑
30h；优选地，步骤(1)所述第一湿法球磨处理的转速为20
‑
80r/min；优选地，步骤(1)所述浆料中固体颗粒的粒度为D50 0.005
‑
2μm，D90 0.05
‑
10μm，D99 0.05
‑
20μm；优选地，步骤(1)所述浆料中固体颗粒的体积与表面积比为0.005
‑
2μm。5.如权利要求2
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第一液相脱除的方式包括烘干和/或固液分离；优选地，所述烘干的温度为100
‑
250℃，优选为100
‑
120℃；优选地，步骤(2)所述粉料中液相的质量含量为0.01
‑
10％。6.如权利要求2
‑
5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述预烧处理的温度为560
‑
1200℃；优选地，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王媛珍，吕飞雨，张利康，徐毅，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：