一种高频段铁氧体材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高频段铁氧体材料及其制备方法，包括主成分和副成分，所述主成分包括如下摩尔含量的组分：49

【技术实现步骤摘要】
一种高频段铁氧体材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料领域，尤其是一种高频段铁氧体材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]铁氧体是20世纪40年代发展起来的一种新型的非金属磁性材料。随着电子器件和通讯技术的发展，高频的铁氧体被广泛应用于各类通讯、电子领域，对材料的需求越来越高，对材料的性能也提出了更高的要求。现有的高频铁氧体性能不够稳定，损耗高不能满足市场对材料综合特性的要求。

技术实现思路

[0003]针对现有的不足，本专利技术提供一种能快速冷却，有效去除应力，降低变形程度的高频段铁氧体材料及其制备方法。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高频段铁氧体材料：包括主成分和副成分，所述主成分包括如下摩尔含量的组分：49
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50mol％Fe2O3、4
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8mol％ZnO、40
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43mol％NiO和6
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8.5mol％CuO；所述副成分以主成分的总质量为100％计，包括如下重量百分比的组分0.15wt％Bi2O3、0.12wt％CaO、0.1wt％BaTiO3。
[0005]一种高频段铁氧体材料的制备方法，包括如下步骤：
[0006]S1，将前述的主成分配料混合进行初次球磨；
[0007]S2，将球磨后的混合物烘干；
[0008]S3，将烘干后的混合物进行预烧一定时间后自然冷却至室温得到中间产物；
[0009]S4，往中间产物中掺杂前述的副成分；
[0010]S5，将掺杂了副成分的中间产物进行二次球磨；
[0011]S6，将二次球磨后的产物进行烘干过目筛，之后在通过目筛的产物中加入中重量百分比为15wt％的PVA混合；
[0012]S7，将混合有PVA的混合物物在模具上成型；
[0013]S8，将成型产物在一定温度下烧结一定时间。
[0014]作为优选，所述步骤S1中初次球磨使用钢球进行球磨，所述钢球包括直径为8mm的钢球和直径为6mm的钢球，在球磨时，以重量百分比计，钢球：主成分：水为3.3:1:1.5，球磨转速241rpm，球磨时间3h。
[0015]作为优选，所述步骤S2是在80℃烘箱中烘8h。
[0016]作为优选，所述步骤S3的预烧是在温度为900℃的条件下预烧，包括如下步骤：
[0017]S3a，升温，以2.0℃/min的速率从20℃的室温升温至900℃，升温时间440min；
[0018]S3b，保温，在900℃的温度下保温150min；
[0019]S3c，降温，通过自然冷却从900℃的温度降至室温得到中间产物。
[0020]作为优选，所述步骤S5中二次球墨是采用直径为5mm的锆球进行球磨，在球磨时，以重量百分比计，锆球：中间产物：水为3.3:1:1.5，球磨转速241rpm，球磨时间6h。
[0021]作为优选，所述步骤S6是在80℃烘箱中烘8h，烘干后依次过40目和200目的目筛。
[0022]作为优选，所述步骤S7是在模具上加压8MPa，加压时间10s成型的。
[0023]作为优选，所述步骤S8通过如下步骤来烧结，
[0024]S8a，以1.5℃/min的升温速率从室温升至300℃；
[0025]S8b，以0.8℃/min的升温速率从300℃升至550℃；
[0026]S8c，以2℃/min的升温速率从550℃升至750℃；
[0027]S8d，以1.5℃/min的升温速率从750℃升至900℃；
[0028]S8e,以1.0℃/min的升温速率从900℃升至1080
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1100℃；
[0029]S8f，在1080
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1100℃的温度下保温3
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5h；
[0030]S8g，以1.0℃/min的降温速率从1080
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1100℃降至1000℃；
[0031]S8h，以2.0℃/min的降温速率从1000℃降至300℃；
[0032]S8i，通过自然冷却从300℃的温度降至室温。
[0033]作为优选，所述步骤S8f中温度为1080时保温5h，温度为1100℃保温3
‑
5h。
[0034]本专利技术的有益效果在于：该专利技术的材料具有高频段低损耗的特性，优化了铁氧体的性能，使得铁氧体具有更优的综合性能，性能更稳定，满足市场对材料的综合性能需求。其制备工艺成本低，通过改变各组分以及各组分的含量，烧结温度、保温时间及升降温曲线，工艺稳定。
具体实施方式
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本专利技术作进一步说明，进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0036]本专利技术实施例，一种高频段铁氧体材料：包括主成分和副成分，所述主成分包括如下摩尔含量的组分：49
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50mol％Fe2O3、4
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8mol％ZnO、40
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43mol％NiO和6
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8.5mol％CuO；所述副成分以主成分的总质量为100％计，包括如下重量百分比的组分0.15wt％Bi2O3、0.12wt％CaO、0.1wt％BaTiO3。通过对Fe2O3、NiO含量的调整来优化材料的饱和磁通密度、起始磁导率、磁导率温度因数以及居里温度；通过ZnO含量的调整来调整材料的使用频率；通过CuO含量的调整来调整材料的烧结温度。在副成分中加入纳米CaO来改善材料在不同温度下的抗应力特性；在副成分中加入纳米Bi2O3降低烧结温度促进致密化来改善材料的饱和磁通密度特性，而且具有立方萤石矿型结构，其晶格中有1/4的氧离子位置是空缺的,因而具有非常高的氧离子导电性能；BaTiO3能够使入射的电磁波以被吸收的形式而衰减掉，主要以热效应散发掉，当铁氧体磁晶各向异性产生的角频率与入射电磁场产生的角频率相近时，就会产生共振，此时BaTiO3就会从外界不定吸收能量，就减少了电磁能量的衰减，通过副成分的组合添加增加晶界的厚度，降低高频段相对损耗因子和磁导率的温度因数；再通过生产工艺进一步调整材料晶体结构和晶界分布，从而得到较低的磁导率温度因数和良好的抗应力性能，该材料具有高频段低损耗的特性，优化了铁氧体的性能，使得铁氧体具有更优的综合性能，性能更稳定，满足市场对材料的综合性能需求。
[0037]一种高频段铁氧体材料的制备方法，包括如下步骤：
[0038]S1，将前述的主成分配料混合进行初次球磨，即将摩尔含量的组分：49
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50mol％Fe2O3、4
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8mol％ZnO、40
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43mol％NiO和6...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高频段铁氧体材料，其特征在于：包括主成分和副成分，所述主成分包括如下摩尔含量的组分：49
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50mol％Fe2O3、4
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8mol％ZnO、40
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43mol％NiO和6
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8.5mol％CuO；所述副成分以主成分的总质量为100％计，包括如下重量百分比的组分0.15wt％Bi2O3、0.12wt％CaO、0.1wt％BaTiO3。2.一种高频段铁氧体材料的制备方法，其特征在于:包括如下步骤：S1，将权利要求1所述的主成分配料混合进行初次球磨；S2，将球磨后的混合物烘干；S3，将烘干后的混合物进行预烧一定时间后自然冷却至室温得到中间产；S4，往中间产物中掺杂权利要求1中所述的副成分；S5，将掺杂了副成分的中间产物进行二次球磨；S6，将二次球磨后的产物进行烘干过目筛，之后在通过目筛的产物中加入中重量百分比为15wt％的PVA混合；S7，将混合有PVA的混合物物在模具上成型；S8，将成型产物在一定温度下烧结一定时间。3.根据权利要求2所述高频段铁氧体材料的制备方法，其特征在于:所述步骤S1中初次球磨使用钢球进行球磨，所述钢球包括直径为8mm的钢球和直径为6mm，在球磨时，以重量百分比计，钢球：主成分：水为3.3:1:1.5，球磨转速241rpm，球磨时间3h。4.根据权利要求2所述高频段铁氧体材料的制备方法，其特征在于:所述步骤S2是在80℃烘箱中烘8h。5.根据权利要求2所述高频段铁氧体材料的制备方法，其特征在于:所述步骤S3的预烧是在温度为900℃的条件下预烧，包括如下步骤：S3a，升温，以2.0℃/min的速率从20℃的室温升温至900℃，升温时间440min；S3b，保温...

【专利技术属性】
技术研发人员：何泽洪，席鑫，
申请(专利权)人：肇庆清控微电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：