[发明专利]一种提高YIG靶材纯度和增大饱和磁化强度的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钇铁石榴石型铁氧体材料技术领域，尤其涉及高质量YIG 靶材及其制备方法。

背景技术

YIG(分子式：Y₃Fe₅O₁₂)，属石榴石型晶体结构，微波铁氧体的重要 品种。具有共振线宽较小，饱和磁化强度较低，介电损耗低，密度高等特 点。密度为5.167g/cm³，饱和磁化强度26.8T，铁磁共振线宽(FMR)在2.8～ 6.4kA/m(9kHz)，介质损耗角正切值(2.5～40)×10^-4。随着电子技术的高速发 展，对于电子元器件的要求越来越高，间接的对铁氧体材料的性能提出了 更高的要求。铁氧体材料的市场将会越来越大，同时，针对不同的领域对 铁氧体的要求也就各不相同。为了满足一些对铁氧体各项性能如饱和磁化 强度，铁磁共振线宽，磁滞损耗等性能要求较高的器件，通过调整铁氧体 的配方来提高铁氧体材料的纯度，使最终微波器件的各项性能更符合理论 值，制备工艺的改进就显得十分必要。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种提高纯度和高磁化强度的 YIG材料制备方法。

本发明中一种提高纯度的YIG铁氧体材料的配方成分与含量为：主通 过额外添加原材料Fe₂O₃的量，以分子式：5(Y₂O₃)3(1+x)Fe₂O₃(x 取值0～5％)的配比来配料。

为实现上述目的，本发明采用的制备方法如下：

步骤1，配料混合：将主成分Fe₂O₃、Y₂O₃按所述分子式进行配料；

步骤2，一次球磨∶料∶球∶去离子水的重量比为1∶4.5∶1.2，放入球磨 罐中，研磨24小时，使其均匀混合。

步骤3，一次烘干。将浆料置于恒温烘箱(100℃)内烘干，并在研钵 中研磨成粉末。

步骤4，预烧：将混合料放在马弗炉中预烧，预烧温度为1100℃，保 温时间为6小时。

步骤5，二次球磨：预烧后的粉料再次放入球磨罐中球磨粉碎，第二次 球磨的料∶球∶水的重量比为1∶4.5∶1.2，球磨时间为12小时。

步骤6，二次烘干。将二次球磨的浆料置于恒温烘箱(100℃)内烘干， 并在研钵中研磨成粉末；

步骤7，造粒成型：在烘干料里掺杂浓度为8％的聚乙烯醇溶液(PVA) 作为粘合剂，粘合剂溶液重量为烘干料重量的5％，并在研钵中研成粉末。 将粉料放在模具中，放于压机下压成坯件，成型压力可控制在6MPa；将坯 件放在研钵内研碎，然后，通过80目和140目的筛子过筛。取中间层粉料， 重新放在模具中，并置于压机下压成坯件，压力设置为12MPa。

步骤8，烧结：将坯件进行烧结，烧结温度范围为1250℃～1450℃，保温 时间3h。

步骤9，抽样检测：取样，采用X射线衍射XRD仪和样品振动磁强计 (VSM)测试其相纯度和饱和磁化强度。

本发明钇铁石榴石铁氧体同时具有高纯度和高饱和磁化强度的特性， 可作为高旋磁特性的材料使用。

附图说明

图1为为本发明的XRD图和VSM图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图 及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实例1：