【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铁氧体材料，尤其涉及一种具有高饱和磁感应强度yig铁氧体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着无线通信技术和网络技术的不断发展，无线通信技术快速进入人们的日常生活。无线网络、物联网等大量无线通信技术的应用，使无线通信技术已进入5g时代。微波通讯器件是用于处理和传输微波频率信号的设备，已经被广泛应用于雷达、通信、导航、电子对抗、卫星通信、广播电视和微波加热等各个领域的电子设备中。环形器和隔离器都是微波和射频技术中常见的电子器件，其中所用的磁性材料通常都是铁氧体。石榴石铁氧体内部电子移动困难，使其具有相对较高的磁导率和磁饱和感应强度，较低的电导率和损耗以及具有较好的抗氧化性能和磁学稳定性。而且存在3种氧多面体，通过对氧多面体中的阳离子进行取代，可以对其饱和磁化强度、温度稳定性、介电损耗、矫顽力等性能进行适当调整，以满足各种应用上的需要。
2、目前，雷达、基站和手机等非电子系统的需求急剧增加，带动了相关元件的开发和应用，也对铁氧体材料提出了更高要求。首先，理想的铁氧体材料应该具有足够的饱和磁化强度，以确保在环形器中能够承受所需的磁场强度，从而实现良好的磁性能。较高的饱和磁化强度通常意味着材料可以在相对较小的磁场下达到饱和，这有助于提高环形器的磁性能和效率。此外，探索新的合成方法对于改善材料的微结构制造、表面活性调控和粒子细化等方面也非常重要。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种具有高饱和磁感应强度yig铁氧体及其制备方法和应用，利用等离
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种具有高饱和磁感应强度yig铁氧体的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、氧化物混合粉末第一等离子辅助球磨，第一烘干，得预处理粉料；
4、s2、s1所述预处理粉料过筛，预烧结处理，第二等离子辅助球磨，第二烘干，得粉料；
5、s3、步骤s2所述粉料与聚乙烯醇水溶液混合，压制成型，得铁氧体生坯；
6、s4、步骤s3所述铁氧体生坯烧结处理，得yig铁氧体。
7、优选的，步骤s1中所述氧化物混合粉末的配料比例按照化学式y2.7ca0.3fe4.5-xsn0.15zr0.15in0.2o12-1.5x计算，其中x为缺铁量，0≤x≤1，所述氧化物混合粉末的纯度为≥99％。
8、优选的，步骤s1中所述第一等离子辅助球磨以不锈钢球为研磨介质，以去离子水为分散剂，所述第一等离子辅助球磨的氧化物混合粉末、不锈钢球和去离子水的质量比为1:(4～6):(4～6)，所述第一等离子辅助球磨的转速为800～950rad/min，所述第一等离子辅助球磨的有效时间为6～9h。
9、优选的，步骤s1中所述第一等离子球磨的有效时间为进行球磨的时间，所述第一等离子球磨的程序为球磨30min，暂停10min，循环12次，通过第一等离子球磨将原料氧化物混合粉末混合均匀，以便预烧结时固相反应完全。
10、进一步优选的，所述不锈钢球中大中小球质量比为2:5:3，所述打球的直径为8mm，所述中球的直径为5mm，所述小球的直径为3mm。
11、优选的，步骤s1所述第一烘干的温度为80～100℃，所述第一烘干的时间为10～12h。
12、优选的，步骤s2中所述过筛的孔径为20～40目；步骤s2中所述预烧结的温度为1150～1300℃，所述预烧结的时间为2～3h，经过高温处理，使过筛后的预处理粉料发生初步化学反应，有一部分转变为铁氧体，用以保证烧结样品的微观形貌生成较好，提高烧结致密度，降低产品收缩率；步骤s2中所述第二等离子辅助球磨以不锈钢球为研磨介质，以去离子水为分散剂，所述第二等离子辅助球磨的过筛后的预处理粉料、不锈钢球和去离子水的质量比为1:(4～6):(4～6)，所述第二等离子辅助球磨的转速为800～950rad/min，所述第二等离子辅助球磨的有效时间为6～9h；步骤s2中所述第二烘干的温度为80～100℃，所述第二烘干的时间为10～12h。
13、优选的，步骤s2中所述第二等离子球磨的有效时间为进行球磨的时间，所述第二等离子球磨的程序为球磨30min，暂停10min，循环12次。
14、优选的，步骤s3中所述粉料与聚乙烯醇水溶液的混合质量比为1:(0.1～0.15)；步骤s3中所述聚乙烯醇水溶液的浓度为5～7wt％；步骤s3中所述压制的压力为15～20mpa，所述压制的时间为2～4min。
15、优选的，步骤s4中所述烧结的温度为1350～1480℃，所述烧结的时间为3～5h。
16、本专利技术还提供了所述制备方法制备所得yig铁氧体。
17、本专利技术还提供了所述制备方法制备所得yig铁氧体或所述yig铁氧体在制备微波和/或射频电子元件中的应用。
18、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
19、本专利技术使用氧化物混合粉末为原料，通过等离子辅助球磨，结合降低烧结温度，降低了yig铁氧体的最佳成相温度，第一等离子辅助球磨和第二等离子辅助球磨后铁氧体粉末粒径小，微观结构中晶粒尺寸明显减小，通过放电改变铁离子的物理状态和激发化学反应提高其活性，制备出了具有较高介电常数和高饱和磁感应强度的yig铁氧体。
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1.一种具有高饱和磁感应强度YIG铁氧体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中所述氧化物混合粉末的配料比例按照化学式Y2.7Ca0.3Fe4.5-xSn0.15Zr0.15In0.2O12-1.5x计算，其中x为缺铁量，0≤x≤1，所述氧化物混合粉末的纯度为≥99％。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中所述第一等离子辅助球磨以不锈钢球为研磨介质，以去离子水为分散剂，所述第一等离子辅助球磨的氧化物混合粉末、不锈钢球和去离子水的质量比为1:(4～6):(4～6)，所述第一等离子辅助球磨的转速为800～950rad/min，所述第一等离子辅助球磨的有效时间为6～9h。
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述不锈钢球中大中小球质量比为2:5:3。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1所述第一烘干的温度为80～100℃，所述第一烘干的时间为10～12h。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S2中所述过筛的孔径为20～
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S3中所述粉料与聚乙烯醇水溶液的混合质量比为1:(0.1～0.15)；步骤S3中所述聚乙烯醇水溶液的浓度为5～7wt％；步骤S3中所述压制的压力为15～20Mpa，所述压制的时间为2～4min。
8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S4中所述烧结的温度为1350～1480℃，所述烧结的时间为3～5h。
9.如权利要求1～8任一项所述制备方法制备所得YIG铁氧体。
10.如权利要求1～8任一项所述制备方法制备所得YIG铁氧体或权利要求9所述YIG铁氧体在制备微波和/或射频电子元件中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种具有高饱和磁感应强度yig铁氧体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s1中所述氧化物混合粉末的配料比例按照化学式y2.7ca0.3fe4.5-xsn0.15zr0.15in0.2o12-1.5x计算，其中x为缺铁量，0≤x≤1，所述氧化物混合粉末的纯度为≥99％。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s1中所述第一等离子辅助球磨以不锈钢球为研磨介质，以去离子水为分散剂，所述第一等离子辅助球磨的氧化物混合粉末、不锈钢球和去离子水的质量比为1:(4～6):(4～6)，所述第一等离子辅助球磨的转速为800～950rad/min，所述第一等离子辅助球磨的有效时间为6～9h。
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述不锈钢球中大中小球质量比为2:5:3。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s1所述第一烘干的温度为80～100℃，所述第一烘干的时间为10～12h。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s2中所述过筛的孔径为20～40目；步骤s2中所述预烧...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗洋，张璧显，唐颖辉，马超，籍伟花，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
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