【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于软磁铁氧体材料，具体涉及一种掺杂镨的镍锌钴铁氧体及其制备方法。
技术介绍
1、随着电子信息、互联网、生物医学等产业的飞速发展，电子设备小型化、集成化要求越来越高，则需开发更高性能的材料来满足当代电子元器件的需求。铁氧体陶瓷具有良好的化学稳定性、高电阻率和优异的磁性能，是一种重要的磁性材料，广泛应用于许多电磁设备中。铁氧体主要成分为含 fe3o4 的金属氧化物，其主要分为软磁铁氧体、永磁铁氧体、旋磁磁铁氧体。niznco铁氧体是一种极具代表性的尖晶石软磁铁氧体，具有优异的电磁性能，包括高居里温度 (θf)、高电阻率(ρ)、低矫顽力(hc)、高饱和磁化强度(ms)、低介电损耗tanδ和高起始磁导率μi。因此，niznco铁氧体被广泛应用于各种电子元件的制备，包括高频软磁器件、射频宽带器件和抗干扰器件。
2、但是，随着现代工业高速发展，许多新兴功能材料的出现，电子元器件已经高度集成，这就需要国内外研究人员们开始探索新的制备工艺，新的离子掺杂和取代，新的功能材料与 niznco铁氧体的复合，以满足电子元器件特殊工作条件下的需求。因此, 如何通过提高铁氧体的电磁性能是器件应用中的主要技术难题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种溶胶-凝胶自蔓燃法和微波烧结共同制备的掺杂镨的镍锌钴铁氧体。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一方面，本专利技术提供一种掺杂镨的镍锌钴铁氧体，该掺杂镨的镍锌钴铁氧体的分子式
4、在一些实施例中，该掺杂镨的镍锌钴铁氧体的分子式为：ni0.55zn0.3co0.15prxfe2-xo4，其中0.025≤x≤0.1，x=0.025、0.05、0.075或0.1。
5、另一方面，本专利技术提供一种掺杂镨的镍锌钴铁氧体的制备方法，包括如下步骤：
6、a、制备湿凝胶前体：将镍盐、锌盐、钴盐、铁盐、镨盐和去离子水混合，溶解后加入柠檬酸，在70～90℃搅拌反应2～4 h，同时控制反应体系的ph值为6.5～7.5，得到湿凝胶前体；
7、b、制备干凝胶前体：将步骤a得到的湿凝胶前体干燥，得到干凝胶前体；
8、c、自蔓燃反应：加热干凝胶前体使其自蔓延燃烧成纳米级粉体，然后加入聚乙烯醇进行造粒；
9、d、制坯：造粒后的粉料压制成坯料；
10、e、微波烧结：将坯料置于微波烧结炉中烧结，即得掺杂镨的镍锌钴铁氧体。
11、在一些实施例中，在步骤a中，所述镍盐为硝酸镍，所述锌盐为硝酸锌，所述钴盐为硝酸钴，所述铁盐为硝酸铁，所述镨盐为硝酸镨。
12、在一些实施例中，在步骤a中，所述柠檬酸的加入量为镍盐、锌盐、钴盐、铁盐与镨盐物质的量之和的2～4倍。
13、在一些实施例中，在步骤a中，反应温度为80℃，搅拌反应4 h，控制反应体系的ph值为7。
14、在一些实施例中，在步骤c中，所述聚乙烯醇加入量为纳米级粉体重量的6～10wt%。
15、在一些实施例中，在步骤d中，所述压制压力为5～25 mpa，压制时间为0.5～2min，需要说明的是，如造粒后的粉料压制成坯料呈圆形，其压制的压力为10 mpa，压制时间为1min。如造粒后的粉料压制成坯料呈圆环，圆环压制的压力为20 mpa，压制时间为1 min。
16、在一些实施例中，在步骤e中，所述坯料烧结温度为1000～1200℃，烧结时间为1～4 h。
17、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
18、本专利技术掺杂镨的镍锌钴铁氧体，是以nimznnco1-m-nfe2o4铁氧体为基础，在制备工艺上采用溶胶-凝胶自蔓燃法和微波烧结法相结合的方法，同时采用pr3+取代fe3+以改善材料的磁性能和电性能，制备工艺简单，过程无污染，所得材料同时获得了高的截止频率、较高的直流电阻率以及低的介电损耗，可为高频小型化电子设备的发展提供参考，有望提高我国在高频乃至超高频电子器件小型化、集成化的核心竞争力。
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1.一种掺杂镨的镍锌钴铁氧体，其特征在于，该掺杂镨的镍锌钴铁氧体的分子式为：NimZnnCo1-m-nPrxFe2-xO4，其中，0＜x≤0.1，0.5≤m＜1，0＜n＜0.5。
2.根据权利要求1所述的一种掺杂镨的镍锌钴铁氧体，其特征在于，该掺杂镨的镍锌钴铁氧体的分子式为：Ni0.55Zn0.3Co0.15PrxFe2-xO4，其0.025≤x≤0.1。
3.一种如权利要求1或2所述的一种掺杂镨的镍锌钴铁氧体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤a中，所述镍盐为硝酸镍，所述锌盐为硝酸锌，所述钴盐为硝酸钴，所述铁盐为硝酸铁，所述镨盐为硝酸镨。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤a中，所述柠檬酸的加入量为镍盐、锌盐、钴盐、铁盐与镨盐物质的量之和的2～4倍。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤a中，反应温度为80℃，搅拌反应4 h，控制反应体系的pH值为7。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤c中，所述聚乙
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤d中，所述压制压力为5～25MPa，压制时间为0.5～2 min。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤e中，所述坯料烧结温度为1000～1200℃，烧结时间为1～4 h。
...【技术特征摘要】
1.一种掺杂镨的镍锌钴铁氧体，其特征在于，该掺杂镨的镍锌钴铁氧体的分子式为：nimznnco1-m-nprxfe2-xo4，其中，0＜x≤0.1，0.5≤m＜1，0＜n＜0.5。
2.根据权利要求1所述的一种掺杂镨的镍锌钴铁氧体，其特征在于，该掺杂镨的镍锌钴铁氧体的分子式为：ni0.55zn0.3co0.15prxfe2-xo4，其0.025≤x≤0.1。
3.一种如权利要求1或2所述的一种掺杂镨的镍锌钴铁氧体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤a中，所述镍盐为硝酸镍，所述锌盐为硝酸锌，所述钴盐为硝酸钴，所述铁盐为硝酸铁，所述镨盐为硝酸镨。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李乐中，王冰洁，李宜磊，张星，王瑞，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
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