[发明专利]一种微波铁氧体磁片及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种微波铁氧体磁片及其制备方法和用途。所述磁片的原材料包括主原料和辅助原料，所述主原料包括Fe元素的氧化物和Y元素的氧化物，所述辅助原料包括Ca元素、Sn元素、Mn元素和In元素。所述制备方法包括：1)按照配方量将各原材料混合，进行第一次破碎，得到一次破碎料；2)对一次破碎料进行预烧结，得到预烧料；3)对预烧料进行第二次破碎，得到二次破碎料；4)对二次破碎料进行造粒和成型，并进行烧结，得到所述微波铁氧体磁片。本发明提供的微波铁氧体磁片通过配方上的调整，提高材料的饱和磁化强度，从而实现缩小隔离器尺寸的目的，同时更高的饱和磁化强度，可以增加器件的带宽。

技术领域

本发明属于铁氧体技术领域，涉及一种微波铁氧体磁片及其制备方法和用途。

背景技术

由于5G基站使用的隔离器数量比4G大幅度增加，一块基板上要安装的隔离器数量大幅度增加，所以要求隔离器尺寸缩小，同时要求隔离器有更大的带宽。

要缩小隔离器的尺寸，可以提高微波铁氧体材料的介电常数，或者提高微波铁氧体材料的饱和磁化强度，而在主要材料体系不变的前提下，要提高材料的介电常数难度很大。

5G移动通信正式商用和试点运行，为高性能微波铁氧体材料及通信用环行器/隔离器带来巨大的市场需求，5G单个通信基站用环行器/隔离器数量将达100多个，是4G通信基站的8到10倍。5G移动通信使用的频段更高，数据传输速率更快，相应对通信基站中使用的环行器和隔离器的性能和尺寸提出了更高的要求，相应对环行器和隔离器中使用的微波铁氧体材料性能也提出了更高的要求：1)饱和磁化强度(4Πms)更高(1800～1950oe)，2)铁磁共振线宽(△H)窄，3)居里温度(TC)高，4)介电常数(ε＇)高，5)介电损耗(tanδε)低。

CN107564656A公开了一种微波铁氧体复合材料及其制备工艺，该复合材料包括以下组分：三氧化二铁、氧化锌、氧化钴和碳酸钡，所述三氧化二铁、氧化锌、氧化钴、碳酸钡的质量比分别为76％～78％，5.7％～5.9％，4.6％～5％，12％～13％。

CN101591167A公开了一种高功率、低损耗微波铁氧体材料及制造方法。该方案的微波铁氧体材料主相为石榴石结构，其化学式为：Bi_zCa_3-zGe_xA_yV_{1.5-0.5z-0.5x}Fe_{3.5+0.5z-0.5x-y}O₁₂，其中：0≤x≤0.6，0≤y≤0.32，0.1≤z≤0.7，A＝In、Zr、Sn或Ti。

但是上述方案均无法在保证介电常数的情况下，满足5G基站环行器/隔离器的尺寸需要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种微波铁氧体磁片及其制备方法和用途。本发明提供的微波铁氧体磁片提高了材料的饱和磁化强度，从而实现缩小隔离器尺寸的目的，同时更高的饱和磁化强度，可以增加器件的带宽。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种微波铁氧体磁片，所述微波铁氧体磁片的原材料包括主原料和辅助原料，所述主原料包括Fe元素的氧化物和Y元素的氧化物，所述辅助原料包括Ca元素、Sn元素、Mn元素和In元素。

本发明提供的微波铁氧体磁片中，Fe为磁性原素，Y为非磁性原素，它们的氧化物形成石榴石晶体，构成本发明所述微波铁氧体磁片的主体。辅助原料中，Sn、In元素起到降低材料各向异性常数K的作用，Mn元素起到降低材料介电损耗的作用，Ca元素起到平衡材料电子价的作用，同时起到降低烧结温度的作用。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。