[发明专利]一种Ku波段用高功率旋矩铁氧体材料及其制备方法

说明书

一种Ku波段用高功率旋矩铁氧体材料及制备方法，属于铁氧体材料制备技术领域。该铁氧体材料包括主料和添加剂，主料Li_{0.5+0.5x‑0.5y}Ti_xZn_yMn_0.06Fe_{(2.44‑1.5x‑0.5y)(1‑z)}O_{4‑1.5(2.44‑1.5x‑0.5y)z}，x＝0.15～0.25，y＝0.04～0.06，z＝0.04～0.06；添加剂按主成分质量百分比，以氧化物计算：0.05～0.20wt％CaCO₃，0.20～0.80wt％Bi₂O₃，0.01～0.10wt％V₂O₅。本发明旋矩铁氧体材料兼具适宜的饱和磁化强度和自旋波线宽、高居里温度、高剩磁比、低矫顽力和较低铁磁共振线宽和低介电损耗。

技术领域

本发明属于铁氧体材料制备技术领域，具体涉及一种Ku波段铁氧体开关和移相器用高功率LiTiZn旋矩铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

随着雷达技术的发展，相控阵雷达中开关和移相器等微波/毫米波器件正朝着大功率、高精度、高频化方向发展。Li系铁氧体由于室温下的饱和磁化强度(4πM_s)可调范围宽、居里温度(T_c)高和剩磁比(B_r/B_m)高而被广泛应用于X波段及以上频段的铁氧体开关或移相器。对于Ku波段高功率铁氧体开关或移相器来说，由于承载功率高，易导致铁氧体材料出现打火现象和发热问题，这就要求铁氧体材料不仅具有适宜的饱和磁化强度、高剩磁比、低矫顽力(H_c)等基本性能，而且要求铁氧体材料具有高自旋波线宽(ΔH_k)、低铁磁共线宽(ΔH)、低微波介电损耗(tanδ_ε)和高居里温度，以便提高器件的稳定性。

单元Li铁氧体室温下的饱和磁化强度约3700Gs，居里温度约670℃。为满足Ku波段高功率铁氧体材料性能要求，需将材料的饱和磁化强度降低，通常采用Ti⁴⁺、Al³⁺等非磁性离子取代的手段，这也有利于降低材料的矫顽力和铁磁共振线宽，但这会导致材料居里温度下降，引起材料的温度稳定性下降，这一问题一直未得到很好地解决。