s波段移相器用锂铁氧体的制备

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1、·6·材料开发与应用2007年6月文章编号：10031545(2007)03—0006—03S波段移相器用锂铁氧体的制备陈明，许启明，鲁小刚(1．西安建筑科技大学材料科学与工程学院，陕西西安710055；2．西安电子工程研究所，陕西西安710100)摘要：探讨了用于S波段移相器的低饱和锂铁氧体的制备。LiTi组合的替代可以获得低饱和磁感应强度锂铁氧体材料(4rtMs<1000Gs)。通过其它微量掺杂的复合以及工艺控制，制得锂铁氧体的介电常数在16．65～17．90之间。介电损耗角正切(tanc~<10-3)很小。关键词：Li铁氧体；低饱和；介电损耗正切中

2、图分类号：TM277文献标识码：A目前，微波锂铁氧体材料的饱和磁化强度多艺参数，对纯Li铁氧体掺入定量的锰、镍、铋后，在1000Gs以上，也就是说锂铁氧体材料多用在再掺入不同含量的LiTi组合。研究LiTi组合对微波频率较高的器件上。对于低频器件，如S波材料性能的影响，寻找一种可用于S波段移相器段移相器，目前多用价格昂贵的石榴石材料。使用的低饱和锂铁氧体材料。在S波段用的低饱和锂铁氧体材料的磁损耗本次试验采用的主要原料为分析纯以上，个比相应石榴石的大，同样低饱和锂铁氧体材料的别为超高纯。为获得较好的粒度分布，采用行星温度特性明显比掺杂石榴石的差，从微波器

3、设计式球磨机加丙酮湿磨J，为避免因传统钢球制备角度分析，S波段器件(移相器)更偏向于选用石时的计算铁损而产生误差，使用聚氨酯球磨罐和榴石材料。但是从降低生产成本的角度看，锂铁氧化锆球，一次球磨时间为4-6h，二次球磨时间氧体的优势非常明显，在器件各种参数允许的前为6～8h，同时应用激光脉冲法标定粒度。造粒提下，研制出可替代石榴石的低饱和锂铁氧体材时用10％的聚乙烯醇，过120目筛，干压成型。料是很有意见的⋯。预烧温度为750～900℃，烧结温度为950～针对锂铁氧体材料，国内外的材料工作者做1050℃。为了增加密度并降低介电损耗tan，试了大量细致的研究

4、，使用了大量的离子代换优化样中加入适量的Bi等附加成分t3J。在钟罩炉中锂铁氧体材料的性能，掌握了离子代换对锂铁氧通氧烧结。体材料性能影响的部分规律，取得了很大的进展。试验采用的主要检测设备：MA2010SD目前，锂铁氧体材料在国内、外都有系列化的产软磁直流测试仪测量Bs、Br及Hc(采用工程中品，但总体上看来，在材料产品性能上国内与国外CGS单位制中的47rMs近似计算代替Bs)；显微结尚有一定的差距。构用日本RigakuD／max一2550pcX射线衍射仪及S卜570一PV9900型扫描电子显微镜来确定；德国NANOPH0X激光粒度分析仪标定粒度；式

5、样置1试验入环行器测量介电损耗。1．2试样配比1．1试验方法典型尖晶石型锂铁氧体的组分为Li0．5Fe2．5本文利用现有的铁氧体材料生产工艺，采用od，经过离子取代的锂铁氧体按照A、B位的离子氧化物制备方法，固化除烧结温度以外的各种工占居分布来表示(略去其它微量辅助成分)：收稿日期：2006—10—23作者简介：陈明，男，研究方向为铁氧体的制备与研究。第22卷第3期陈明等：S波段移相器用锂铁氧体的制备·7·(Lio．5yFel一0．5)[Lio．5TiFe1．5一]04其中()表示尖晶石中的A位，[]为尖晶石中2结果与讨论的B位，LiTi组合代换方程为L

6、』+2Ti一3Fe3。LiTi(Li+2Ti)的取代量z取0．35～2．1掺杂量对显微结构的影响0．45，下表为试样主成分的总配比。图1分别为980℃下烧结的LT．1、．2、表l主要元素的摩尔比．3样品的微观结构图。可以看出，烧结温度为980℃时，随着LiTi含量的增加，材料的晶粒尺寸呈现增大趋势，如表2。随着置换量的增加，晶粒生长加快，晶粒变粗，这可能是Li2co3熔点低，活性较好等因素所致。a)LT．1电镜照片b)LT．2电镜照片c)LT．3电镜照片图l烧结温度在980~2，LT．1、LT．2、LT．3的形貌表2晶粒尺寸随LiTi含量的变化2．2烧结

7、温度对显微结构的影响图2是．3号材料分别在960℃、98012、1000℃3个烧结温度下的电镜照片，从照片可以看出，随着烧结温度的升高，材料的晶粒尺寸呈现增大趋势，并且材料的气孔率明显增加。a)．3在96012的电镜照片b)LT．3在98012的电镜照片C)LT．3在100012的电镜照片图2L『r．3号分别在960℃、98012、1000"C烧结的形貌烧结最后阶段，如果发生不连续的晶粒生长，与此同时，晶粒中的细孑L增长方式也与晶粒的增则留在晶粒中间的大量的封闭细孔就不可能再收长相同，因此，随着烧结温度的升高，材料的晶粒缩，这时，烧结就实际上停止了。如果

8、能够避免不和气孔都会增大。连续的晶粒生长，则晶界之间的空隙将被排出，烧2．3X射