[发明专利]强化的六方晶系铁氧体材料及其制备方法以及用途

说明书

发明的背景技术

1.本发明中的实施方式以及方面涉及到适合用于高频率的应用中的磁性材料，制备这样的材料的方法，以及包含这些材料的设备。

2.相关技术的讨论

被用来进行高频率应用(例如，800兆赫兹-2.5千兆赫)的某些电气设备可以利用一种磁性材料来行使它们的功能或者强化它们的功能，其中所述的电气设备例如是变压器，感应器，循环器，以及减震器，所述的磁性材料例如是一种陶瓷铁氧体。

各种不同的六方晶系铁氧体已经被利用来作为设备的组件，其中所述的设备例如是高频率感应器。这样的材料一般而言是下述材料所进行的组合：钡或者锶，一种二价过渡金属元素例如镍(Ni)，钴(Co)，锰(Mn)，锌(Zn)，或者铁(Fe)，以及三价铁的氧化物。这些化合物能够依据所述的磁铅矿单元形成各种不同的晶体结构，这些晶体结构通常被表示为M-相，W-相，Y-相，Z-相，X-相，或者U-相。

能够表现出高的导磁率的一种磁性材料是Z-相的钡钴铁氧体(Ba₃Co₂Fe₂₄O₄₁)，其具有达到大约500兆赫兹的频率，其通常被缩略的表示为Co₂Z。

发明概述

根据本发明中的某些实施方式以及方面，一种类型的材料能够促进具有优越的运作特性的电气设备在高频率的条件下进行运作。与之前已经在以钡钴铁氧体为基础的材料中所获得的导磁率相比，掺杂有小剂量的碱金属的钡钴铁氧体能够帮助在高频率下一种显著的导磁率的保持，其中所述的碱金属例如是钠，钾，或者銣。与未经修饰的铁氧体相比，在极高的频率下所述的材料所具有的导磁率能够以合理的损耗被得以保持。这对设备中的与频率有关的限制进行了扩展，其中所述的设备例如是感应器或者天线。

根据本发明中的一种实施方式，提供了一种化合物，所述的化合物包括一种掺杂有碱金属的六方晶系铁氧体。根据本发明中的一个或者多个方面，这种化合物具有下述的分子式Ba_3-yM_xCo₂Fe₂₄O₄₁，其中x存在于0至大约为1的范围内，y小于1，并且M是一种或者多种碱金属。根据一个或者多个方面，M是一种选自由下述金属所组成的组中的碱金属：钠，钾，以及銣。根据某些方面，所述的掺杂有碱金属的六方晶系铁氧体包括Ba₃Co₂Fe₂₄O₄₁，其中掺杂有达到大约1重量％的碱金属，其中所述的碱金属是钾、钠、以及銣中的至少一种。根据某些方面，所述的化合物所具有的平均粒径存在于大约5微米至大约1毫米的范围内。根据进一步的方面，所述的掺杂有碱金属的六方晶系铁氧体包括一种Z-型的铁氧体以及至少一种化合物，其中所述的化合物选自由下述化合物所组成的组中：氧化钠，氧化钾，以及氧化銣。

根据本发明中的另外一种实施方式，提供了一种电气组件，所述的电气组件中包括Ba₃Co₂Fe₂₄O₄₁，其中掺杂有达到大约1重量％的碱金属氧化物。根据一个或者多个方面，所述的电气组件是一种射频铁氧体循环器，所述的射频铁氧体循环器根据一个或者多个方面被配置成为一种隔振器。根据一个或者多个其他的方面，所述的电气组件是感应器、变压器、以及天线中的任意一种。