[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

摘要

本发明提供一种通过固‑固相烧结法制备高纯度YIG(钇铁石榴石，分子式：Y₃Fe₅O₁₂)铁氧体靶材的方法。该方法主要通过改变反应原材料Fe₂O₃和Y₂O₃的配比，来消除YIG铁氧体靶材制备过程中产生的YFeO₃杂质。生成YIG化学反应有两个步骤：首先，Fe₂O₃和Y₂O₃反应生成YFeO₃。然后，YFeO₃和Fe₂O₃继续反应最终生成YIG。通过额外添加原材料Fe₂O₃的量，按照分子式：5(Y₂O₃)3(1+x)Fe₂O₃(x取值0～5％)来配料。将原材料通过配料混合、一次球磨、一次烘干、预烧、二次球磨、二次烘干、造粒过筛、压片成型、高温烧结抽样检测等步骤，得到所需的YIG铁氧体靶材。该方法能明显提高YIG铁氧体靶材的纯度和饱和磁化强度，达到增加旋磁效果、降低磁滞损耗的目的。

主权项

一种提高YIG靶材纯度和增大饱和磁化强度的制备方法，其特征在于：步骤1，配料混合：将主成分Fe₂O₃、Y₂O₃按以分子式：5(Y₂O₃)3(1+x)Fe₂O₃(x取值0～5％)的配比来配料；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。