CN102674823A - 六角晶系y型铁氧体电磁材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种六角晶系Y型铁氧体电磁材料及其制备方法。这种材料为六角片状形貌的Ba₂Co_2-xZn_xFe_yO₂₂(0≤x≤2，10≤y≤14)铁氧体材料，由反应物与反应介质混匀后煅烧而得，其中反应物至少包括钡源、铁源和钴源，反应介质为一种氯酸盐或两种氯酸盐的混合物，反应物中各元素摩尔比为：Ba/Fe＝2∶10～14，Ba/Co＝2∶0～2，反应介质质量/反应物总质量＝1～4∶1。本发明的优势及特点是可更好地控制铁氧体粉体颗粒形貌；以无机熔盐作为反应介质，利用反应物在熔盐中的溶解，使得反应物在熔盐中加快扩散并充分接触，以此达到降低反应温度，提高反应速率；由于在反应过程中熔融盐贯穿在生成的钡铁氧体颗粒之间，可阻止颗粒之间相互团聚；工艺简单、产物高纯、合成温度低，无需机械球磨，不掺杂，粒度分布窄。

Description

六角晶系Y型铁氧体电磁材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种六角晶系Y型铁氧体电磁材料及其制备方法，具体说，是Ba₂Co_2-xZn_xFe_yO₂₂(0≤x≤2，10≤y≤14)六角铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

磁铅石型铁氧体是指与天然的磁铅石Pb(Fe_7.5Mn_3.5Al_0.5Ti_0.5)O₁₉晶体结构相同的一类铁氧体，其化学式为MeFe₁₂O₁₉(M型)，Me为二价金属离子Ba、Sr、Pb等，这类铁氧体属六方晶系的D¹ _6h(C6/mmm)，又称六角铁氧体。最早于1952年由菲力普斯实验室制成了以BaFe₁₂O₁₉(M型，BaM)为主要成分的永磁性材料，随后又发现了BaMe₂Fe₁₆O₂₇(W型，Me₂W)，Ba₂Me₂Fe₁₂O₂₂(Y型，Me₂Y)，Ba₃Me₂Fe₂₄O₄₁(Z型，Me₂Z)，Ba₂Me₂Fe₂₈O₄₆(X型，Me₂X)，Ba₄Me₂Fe₃₆O₆₀(U型，Me₂U)五种类似结构的铁氧体，这里Me代表的是二价金属离子如Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺或它们的联合组合。这六种类型晶体结构之间的差别在于氧离子密集层的堆垛重复的次数和含Ba层出现次数的不同。

作为一种典型的软磁材料，Co₂Y型六角铁氧体因其较强的平面磁各向异性、高截止频率、良好的化学稳定性和吸波特性，在高频叠层片式电感材料、吸波材料等电磁领域受到广泛的关注。

目前制备Y型铁氧体的合成方法主要有：(1)传统陶瓷固相法：它是将金属盐或金属氧化物按化学计量比充分混合于高温下煅烧，Yang Bai以BaCO₃、Co₂O₃、ZnO、CuO、Fe₂O₃为原料，利用传统的陶瓷固相法于1050℃煅烧后细磨24h制备了Ba₂Zn_1.2-2x-2yCo_2xCu_2yFe₁₂O₂₂(0≤x≤0.1，0≤y≤0.4)六角铁氧体，研究了Co、Cu取代量对Y型铁氧体磁化机制的影响(Yang Bai，Ji Zhou，Zhilun Gui，Longtu Li.Materials Science and Engineering B，2003，103：115)。但此法所制Y型铁氧体由于煅烧温度高易导致颗粒团聚且不可避免的细磨工序易使颗粒粒径分布变宽并有一定程度的掺杂，不能满足高性能铁氧体纯度高、粒径小、粒径分布窄及板片状颗粒的要求。(2)溶胶-凝胶法：它是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出材料。ZhangHaijun以柠檬酸盐溶胶-凝胶法，将干凝胶于1100℃煅烧5h制备了Ba₂Zn_ZCo_2-ZFe₁₂O₂₂六角铁氧体(Zhang Haijun，Yao Xi，Zhang Liangying.Journal ofthe European Ceramic Society，2002，22：835)。该法缺点是原材料价格昂贵且工艺相对复杂。(3)机械化学法：又称高能球磨法，它是利用球磨的转动或震动，使硬球对原料进行强烈的撞击、研磨和搅拌，通过高能球磨，应力、应变、缺陷和大量纳米晶界、相界产生，使系统储能很高，粉末活性大大提高，甚至诱发多相化学反应。Temuujin J以针状α-FeOOH、BaCO₃、Co(OH)₂为原料，以机械化学法合成了Co₂Y型铁氧体(Temuujin J，Aoyama M，Senna M.et al.Journal of Solid StateChemistry，2004，177：3903)。但该法设备要求高、能耗高、效率低。(4)喷雾热解法：它是以水，乙醇或其他溶剂将原料配成溶液，再通过喷雾装置将反应液雾化并导入反应器内，使溶液迅速挥发，反应物发生热分解，或者同时发生燃烧和其他化学反应，生成与初始反应物完全不同的具有新化学组成的粒子。高田幸生等以超声喷雾热解法合成了Co₂Y型铁氧体(高田 幸生，西尾 拓也，中川 貴等，粉体および粉末冶金(Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy)，2004，51(11)：795)。专利CN1291778通过喷雾热解所制得的粉末粒子的基本组成具有以SrO·nFe₂O₃(5.0≤n≤6.5)所表示的磁铅酸盐型六方晶结构。但该法所制粒子形貌一般为球形，而对于Y型铁氧体作为电磁波吸收材料而言，其粒子形状一般为片状时吸波性能最佳(贾宝富，刘述章，林为干.电子科技大学学报，1990，19(4)：342；葛副鼎，朱静，陈利民.宇航材料工艺，1996，5：42；葛副鼎，朱静，陈利民.电子学报，1996，24(6)：82)。(5)化学共沉淀法：它是在金属盐溶液中加入适当的沉淀剂，控制条件使沉淀剂与金属离子反应生成陶瓷前驱体沉淀物，再将此沉淀物煅烧形成粉体。Darja Lisjak以Ba(CH₃COO)₂、FeCl₃、Co(CH₃COO)₂为原料，以酒精/水为溶剂，以NaOH为沉淀剂，将沉淀于1200℃煅烧制得了Co₂Y型铁氧体(Darja Lisjak，Miha Drofenik.Journal of the European CeramicSociety，2006，26：3681)。但该法反应过程复杂、影响因素较多，反应条件不易控制，易致共沉淀不完全而偏离化合物化学计量比。

在上述已有的Y型铁氧体的制造方法中存在着下列问题：

(1)当混合固体原料粉末时易导致分散不均匀，而以溶液溶解固体原料则又致成本提高且影响因素过多。

(2)煅烧温度一般为1050～1250℃的高温，容易导致颗粒团聚或烧结。

(3)工艺过程复杂。

(4)细磨工序中由球磨机以机械粉碎至1um以下时，需要长时间，且易混入杂质使组成改变同时使粉末粒度分布变宽等。

(5)由于必须的细磨工序使颗粒形貌不能保持规则六角片状。

发明内容

本发明的目的在于提供一种六角晶系Y型铁氧体电磁材料及其制备方法，该六角晶系Y型铁氧体电磁材料是组成及粒度均匀、颗粒形貌规则、分散性良好的铁氧体粉体，且本发明的制备方法工艺简单、煅烧温度低、成本低。该方法为以添加无机盐作为反应介质的熔盐法。此法可以精确控制各组分化学计量比，无机盐的加入可显著降低Y型铁氧体的生成温度，具有工艺简单、成本低廉、原料来源范围广等特点。

实现本发明目的的技术方案为：该六角晶系Y型铁氧体电磁材料为六角片状形貌的Ba₂Co_2-xZn_xFe_yO₂₂(0≤x≤2，10≤y≤14)铁氧体材料，由反应物与反应介质混匀后煅烧而得，其中反应物至少包括钡源、铁源和钴源，反应介质为一种氯酸盐或两种氯酸盐的混合物，反应物中各元素摩尔比为：Ba/Fe＝2∶10～14，Ba/Co＝2∶0～2，反应介质质量/反应物总质量＝1～4∶1。

其中所述的钡源为钡的碳酸盐、氧化物或可溶性氯酸盐，钴源为钴的碳酸盐、氧化物或可溶性氯酸盐，铁源为铁的氧化物或可溶性氯酸盐，反应介质为氯化钠、氯化钾，或者氯化钠和氯化钾的混合物。

而且该材料的微观形貌为片状，粒径≤5μm，Y型铁氧体的饱和磁化强度M_s为31.13～46.60emu/g，剩余磁化强度M_r为0.9825～3.52emu/g，矫顽力H_c为17.77～72.36Oe；复介电常数实部为1.066～8.156，复介电常数虚部为0～2.007，复磁导率实部为0.6138～3.575，复磁导率虚部为0～2.0967。

对上述技术方案进一步的改进是在所述反应物中掺杂有含锌元素的锌源，反应物中各元素摩尔比为：Ba/Zn＝2∶0～2，Ba/(Co+Zn)＝2∶2，锌源为锌的碳酸盐、氧化物或可溶性氯酸盐。

本发明还提供了这种六角晶系Y型铁氧体电磁材料的制备方法，其具体步骤如下：

A.按要求的反应物中各元素摩尔比称取钡源、铁源、钴源，并混合磨匀得到反应物；

B.称取一种或两种氯酸盐，得到反应介质；

C.将反应介质与反应物混合，磨匀、干燥后得前驱体；

D.将装入前驱体置于带盖刚玉坩埚中放入马弗炉中，升温至900～1050℃，保温1～5小时，随炉冷却，得到煅烧产物；

E.将煅烧产物用蒸馏水洗涤，直至用AgNO₃溶液检测无Cl^-为止，将所得产物干燥，得到粒径为1～5μm的铁氧体，晶相为单一的Y型。

其中所述的钡源为钡的碳酸盐、氧化物或可溶性氯酸盐，钴源为钴的碳酸盐、氧化物或可溶性氯酸盐，铁源为铁的氧化物或可溶性氯酸盐。以氯化钠、氯化钾或二者的混合物作为反应介质。采用氯化钠和氯化钾的混合物作为反应介质时，氯化钠与氯化钾的摩尔比为1∶1。

对上述技术方案进一步的改进是在步骤A中按要求的反应物中各元素摩尔比称取钡源、铁源、钴源和锌源，将锌源与钡源、铁源、钴源混合磨匀，得到反应物。所述锌源为锌的碳酸盐、氧化物或可溶性氯酸盐。

本发明的优势及特点是：

(1)反应物与无机盐熔体之间表面能及界面能的关系，此法可更好地控制铁氧体粉体颗粒形貌。

(2)以无机熔盐作为反应介质，同时无机熔盐还起到溶剂作用，利用反应物在熔盐中的溶解，使得反应物在熔盐中加快扩散并充分接触，以此达到降低反应温度，提高反应速率；

(3)由于在反应过程中熔融盐贯穿在生成的钡铁氧体颗粒之间，可阻止颗粒之间相互团聚。

(4)原料易得且价格低廉。

(5)可通过改变Ba₂Co_2-xZn_xFe_yO₂₂(0≤x≤2，10≤y≤14)化学组成对Y型六角铁氧体的静磁性能或电磁性能进行调控。

(6)此方法适用于多种铁氧体及多种金属离子掺杂的铁氧体材料的制备。

(7)本发明工艺简单、产物高纯、合成温度低，无需机械球磨，不掺杂，粒度分布窄。

附图说明

图1为实施例1中铁氧体的磁滞回线M-H图；

图2a为实施例3中铁氧体的XRD图；

图2b为JCPDS卡片44-0206；

图3为实施例3中铁氧体的SEM图；

图4为实施例4中铁氧体的SEM图；

图5为实施例5中铁氧体的SEM图；

图6为实施例6中铁氧体的磁滞回线M-H图；

图7为实施例7中铁氧体/石蜡复合材料的电磁参数；

图8为实施例8中铁氧体/石蜡复合材料的电磁参数；

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

(1)按Ba/Fe＝2∶12(摩尔比)，Ba/Co＝2∶2(摩尔比)，Ba/(Co+Zn)＝2∶2(摩尔比)，分别称取一定量的碳酸钡BaCO₃、三氧化二铁Fe₂O₃、四氧化三钴Co₃O₄，混合磨细磨匀(球磨机玛瑙罐中300rpm/min×60～360min球磨，以蒸馏水或无水乙醇或丙酮作为助磨剂，球料质量比为3∶1，下同)，得到反应物。

(2)按氯酸盐质量/反应物质量＝1∶1(质量比)称取氯化钠与氯化钾混合盐(氯化钠与氯化钾摩尔比1∶1)，混合磨细磨匀，得到反应介质。

(3)将反应物与反应介质混合磨细磨匀，经105℃干燥后得到前驱体。

(4)将前驱体置于带盖刚玉坩埚中放入马弗炉中于900℃煅烧，保温3小时，随炉冷却，得到煅烧产物；

(5)将煅烧产物取出，研磨磨细后用蒸馏水洗涤，直至用AgNO₃溶液检测无Cl^-为止，将所得产物105℃干燥，得到铁氧体粉末。

采用Lakeshore 7407型振动样品磁强计室温下测试钡铁氧体的比饱和磁化强度M_s、剩余磁化强度M_r及矫顽力H_c，测试时外加磁场强度为±15000Oe。本实施例所得Y型铁氧体Ba₂Co₂Fe₁₂O₂₂的饱和磁化强度M_s为37.923emu/g，剩余磁化强度M_r为10.394emu/g，矫顽力H_c为239.44Oe。其磁滞回线见图1所示。

实施例2

一种六角晶系Y型铁氧体电磁材料及其制备方法，它包括以下步骤：

(1)按Ba/Fe＝2∶12(摩尔比)，Ba/Co＝2∶0(摩尔比)，Ba/(Co+Zn)＝2∶2(摩尔比)，分别称取一定量的碳酸钡BaCO₃、三氧化二铁Fe₂O₃、四氧化三钴Co₃O₄、氧化锌ZnO，混合磨细磨匀(球磨机玛瑙罐中300rpm/min×60～360min球磨，以蒸馏水或无水乙醇或丙酮作为助磨剂，球料质量比为3∶1，下同)，得到反应物。

(2)按氯酸盐质量/反应物质量＝1∶3(质量比)称取氯化钠与氯化钾混合盐(氯化钠与氯化钾摩尔比1∶1)，混合磨细磨匀，得到反应介质。

(3)将反应物与反应介质混合磨细磨匀，经105℃干燥后得到前驱体。

(4)将前驱体置于带盖刚玉坩埚中放入马弗炉中于900℃煅烧，保温4小时，随炉冷却，得到煅烧产物；

(5)将煅烧产物取出，研磨磨细后用蒸馏水洗涤，直至用AgNO₃溶液检测无Cl^-为止，将所得产物105℃干燥，得到铁氧体粉末。

本实施例所得Y型铁氧体Ba₂Zn₂Fe₁₂O₂₂的饱和磁化强度M_s为14.047emu/g，剩余磁化强度M_r为0.3978emu/g，矫顽力H_c为24.03Oe。

实施例3

一种六角晶系Y型铁氧体电磁材料及其制备方法，它包括以下步骤：

(1)按Ba/Fe＝2∶12(摩尔比)，Ba/Co＝2∶0.8(摩尔比)，Ba/(Co+Zn)＝2∶2(摩尔比)，分别称取一定量的碳酸钡BaCO₃、三氧化二铁Fe₂O₃、四氧化三钴Co₃O₄、氧化锌ZnO，混合磨细磨匀(球磨机玛瑙罐中300rpm/min×60～360min球磨，以蒸馏水或无水乙醇或丙酮作为助磨剂，球料质量比为3∶1，下同)，得到反应物。

(2)按氯酸盐质量/反应物质量＝1∶2(质量比)称取氯化钠与氯化钾混合盐(氯化钠与氯化钾摩尔比1∶1)，混合磨细磨匀，得到反应介质。

(3)将反应物与反应介质混合磨细磨匀，经105℃干燥后得到前驱体。

(4)将前驱体置于带盖刚玉坩埚中放入马弗炉中于900℃煅烧，保温5小时，随炉冷却，得到煅烧产物；

(5)将煅烧产物取出，研磨磨细后用蒸馏水洗涤，直至用AgNO₃溶液检测无Cl^-为止，将所得产物105℃干燥，得到铁氧体粉末。

利用X’Pert Highscore X-射线衍射仪对制备的铁氧体材料的物相进行表征(见图2中曲线a)，与JCPDS卡片44-0206(见图2中曲线b)进行比较，从图2可以看出本实施例制备的铁氧体的衍射峰与JCPDS卡片44-0206完全吻合，表明所制得铁氧体为Y型，结晶良好且为单相。

利用FEI香港有限公司Nova400NanoSEM型(能谱仪为英国产IE350entaFETX-3)场发射电子显微镜对制备的铁氧体的形貌进行表征，见图3，从图3中可以看出，其微观形貌为规则六角片状，粒径≤5μm，颗粒分散性良好。

本实施例所得Y型铁氧体Ba₂Co_1.2Zn_0.8Fe₁₂O₂₂的饱和磁化强度M_s为44.822emu/g，剩余磁化强度M_r为5.486emu/g，矫顽力H_c为77.925Oe。

实施例4

一种六角晶系Y型铁氧体电磁材料及其制备方法，它包括以下步骤：

(1)按Ba/Fe＝2∶10(摩尔比)，Ba/Co＝2∶0.4(摩尔比)，Ba/(Co+Zn)＝2∶2(摩尔比)，分别称取一定量的氯化钡BaCl₂、三氧化二铁Fe₂O₃、碳酸钴CoCO₃、氧化锌ZnO，混合磨细磨匀(球磨机玛瑙罐中300rpm/min×60～360min球磨，以蒸馏水或无水乙醇或丙酮作为助磨剂，球料质量比为3∶1，下同)，得到反应物。

(2)按氯酸盐质量/反应物质量＝1∶1(质量比)称取氯化钠，得到反应介质。

(3)将反应物与反应介质混合磨细磨匀，经105℃干燥后得到前驱体。

(4)将前驱体置于带盖刚玉坩埚中放入马弗炉中于1000℃煅烧，保温2小时，随炉冷却，得到煅烧产物；

(5)将煅烧产物取出，研磨磨细后用蒸馏水洗涤，直至用AgNO₃溶液检测无Cl^-为止，将所得产物105℃干燥，得到铁氧体粉末。

产物的扫描电镜图见图4所示。从图4中可以看出，其微观形貌为规则六角片状，粒径≤5μm，颗粒分散性良好。

实施例5

一种六角晶系Y型铁氧体电磁材料及其制备方法，它包括以下步骤：

(1)按Ba/Fe＝2∶14(摩尔比)，Ba/Co＝2∶0.8(摩尔比)，Ba/(Co+Zn)＝2∶2(摩尔比)，分别称取一定量的氯化钡BaCl₂、三氧化二铁Fe₂O₃、氧化亚钴CoO、氯化锌ZnCl₂，混合磨细磨匀(球磨机玛瑙罐中300rpm/min×60～360min球磨，以蒸馏水或无水乙醇或丙酮作为助磨剂，球料质量比为3∶1，下同)，得到反应物。

(2)按氯酸盐质量/反应物质量＝1∶4(质量比)称取氯化钾，得到反应介质。

(3)将反应物与反应介质混合磨细磨匀，经105℃干燥后得到前驱体。

(4)将前驱体置于带盖刚玉坩埚中放入马弗炉中于1000℃煅烧，保温2小时，随炉冷却，得到煅烧产物；

(5)将煅烧产物取出，研磨磨细后用蒸馏水洗涤，直至用AgNO₃溶液检测无Cl^-为止，将所得产物105℃干燥，得到铁氧体粉末。

产物的扫描电镜图见图5所示。从图5中可以看出，其微观形貌为规则六角片状，粒径≤5μm，颗粒分散性良好。

实施例6

一种六角晶系Y型铁氧体电磁材料及其制备方法，它包括以下步骤：

(1)按Ba/Fe＝2∶12(摩尔比)，Ba/Co＝2∶0.8(摩尔比)，Ba/(Co+Zn)＝2∶2(摩尔比)，分别称取一定量的碳酸钡BaCO₃、三氧化二铁Fe₂O₃、四氧化三钴Co₃O₄、氧化锌ZnO，混合磨细磨匀(球磨机玛瑙罐中300rpm/min×60～360min球磨，以蒸馏水或无水乙醇或丙酮作为助磨剂，球料质量比为3∶1，下同)，得到反应物。

(2)按氯酸盐质量/反应物质量＝1∶1(质量比)称取氯化钠与氯化钾混合盐(氯化钠与氯化钾摩尔比1∶1)，混合磨细磨匀，得到反应介质。

(3)将反应物与反应介质混合磨细磨匀，经105℃干燥后得到前驱体。

(4)将前驱体置于带盖刚玉坩埚中放入马弗炉中于1100℃煅烧，保温1小时，随炉冷却，得到煅烧产物；

(5)将煅烧产物取出，研磨磨细后用蒸馏水洗涤，直至用AgNO₃溶液检测无Cl^-为止，将所得产物105℃干燥，得到铁氧体粉末。

产物的磁滞回线图见图6所示。从图6中可以看出，其饱和磁化强度M_s为42.519emu/g，剩余磁化强度M_r为2.300emu/g，矫顽力H_c为43.59Oe。

实施例7

一种六角晶系Y型铁氧体电磁材料及其制备方法，它包括以下步骤：

(1)按Ba/Fe＝2∶12(摩尔比)，Ba/Co＝2∶1.6(摩尔比)，Ba/(Co+Zn)＝2∶2(摩尔比)，分别称取一定量的碳酸钡BaCO₃、三氧化二铁Fe₂O₃、四氧化三钴Co₃O₄、氧化锌ZnO，混合磨细磨匀(球磨机玛瑙罐中300rpm/min×60～360min球磨，以蒸馏水或无水乙醇或丙酮作为助磨剂，球料质量比为3∶1，下同)，得到反应物。

(2)按氯酸盐质量/反应物质量＝1∶1(质量比)称取氯化钠与氯化钾混合盐(氯化钠与氯化钾摩尔比1∶1)，混合磨细磨匀，得到反应介质。

(3)将反应物与反应介质混合磨细磨匀，经105℃干燥后得到前驱体。

(4)将前驱体置于带盖刚玉坩埚中放入马弗炉中于1000℃煅烧，保温3小时，随炉冷却，得到煅烧产物；

(5)将煅烧产物取出，研磨磨细后用蒸馏水洗涤，直至用AgNO₃溶液检测无Cl^-为止，将所得产物105℃干燥，得到铁氧体粉末。

将熔盐合成的Y型铁氧体粉末样品与石蜡按85∶15的质量比进行混合，加热熔化并搅拌均匀，待冷却后压制成内径3.04mm，外径为7mm，厚度为2.8-3.8mm的同轴环形样品。利用Agilent 8753ES 6G型网络矢量分析仪测得2-18GHz频段的复介电常数的实部与虚部ε′、ε″及复磁导率的实部与虚部μ′、μ″值。图7为本实施例所得Y型铁氧体/石蜡复合材料的电磁参数，其复介电常数实部为6.0～8.156，复介电常数虚部为0～0.65，复磁导率实部为1.0～2.45，复磁导率虚部为0.4～0.75。

实施例8

一种六角晶系Y型铁氧体电磁材料及其制备方法，它包括以下步骤：

(1)按Ba/Fe＝2∶12(摩尔比)，Ba/Co＝2∶0.4(摩尔比)，Ba/(Co+Zn)＝2∶2(摩尔比)，分别称取一定量的碳酸钡BaCO₃、三氧化二铁Fe₂O₃、四氧化三钴Co₃O₄、氧化锌ZnO，混合磨细磨匀(球磨机玛瑙罐中300rpm/min×60～360min球磨，以蒸馏水或无水乙醇或丙酮作为助磨剂，球料质量比为3∶1，下同)，得到反应物。

(2)按氯酸盐质量/反应物质量＝1∶1(质量比)称取氯化钠与氯化钾混合盐(氯化钠与氯化钾摩尔比1∶1)，混合磨细磨匀，得到反应介质。

(3)将反应物与反应介质混合磨细磨匀，经105℃干燥后得到前驱体。

(4)将前驱体置于带盖刚玉坩埚中放入马弗炉中于1000℃煅烧，保温3小时，随炉冷却，得到煅烧产物；

(5)将煅烧产物取出，研磨磨细后用蒸馏水洗涤，直至用AgNO₃溶液检测无Cl^-为止，将所得产物105℃干燥，得到铁氧体粉末。

图8为本实施例所得Y型铁氧体/石蜡复合材料的电磁参数，其复介电常数实部为4.0～6.9，复介电常数虚部为0～2.25，复磁导率实部为0.6～3.5，复磁导率虚部为0～2.0。

Claims (10)

1.一种六角晶系Y型铁氧体电磁材料，其特征是：该材料为六角片状形貌的Ba₂Co_2-xZn_xFe_yO₂₂铁氧体材料，结构式中0≤x≤2，10≤y≤14，由反应物与反应介质混匀后煅烧而得，其中反应物至少包括钡源、铁源和钴源，反应介质为一种氯酸盐或两种氯酸盐的混合物，反应物中各元素摩尔比为：Ba/Fe＝2∶10～14，Ba/Co＝2∶0～2，反应介质质量/反应物总质量＝1～4∶1。

2.根据权利要求1所述的六角晶系Y型铁氧体电磁材料，其特征是：所述的钡源为钡的碳酸盐、氧化物或可溶性氯酸盐，钴源为钴的碳酸盐、氧化物或可溶性氯酸盐，铁源为铁的氧化物或可溶性氯酸盐，反应介质为氯化钠、氯化钾，或者氯化钠和氯化钾的混合物。

3.根据权利要求4所述的六角晶系Y型铁氧体电磁材料的制备方法，其特征在于：该材料的微观形貌为片状，粒径≤5μm，Y型铁氧体的饱和磁化强度M_s为31.13～46.60emu/g，剩余磁化强度M_r为0.9825～3.52emu/g，矫顽力H_c为17.77～72.36Oe；复介电常数实部为1.066～8.156，复介电常数虚部为0～2.007，复磁导率实部为0.6138～3.575，复磁导率虚部为0～2.0967。

4.根据权利要求1所述的六角晶系Y型铁氧体电磁材料，其特征是：在所述反应物中掺杂有含锌元素的锌源，反应物中各元素摩尔比为：Ba/Zn＝2∶0～2，Ba/(Co+Zn)＝2∶2，锌源为锌的碳酸盐、氧化物或可溶性氯酸盐。

5.如权利要求1所述的一种六角晶系Y型铁氧体电磁材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

A.按权利要求1的反应物中各元素摩尔比称取钡源、铁源、钴源，并混合磨匀得到反应物；

B.称取一种或两种氯酸盐，得到反应介质；

C.将反应介质与反应物混合，磨匀、干燥后得到前驱体；

D.将装入前驱体置于带盖刚玉坩埚中放入马弗炉中，升温至900～1050℃，保温1～5小时，随炉冷却，得到煅烧产物；

E.将煅烧产物用蒸馏水洗涤，直至用AgNO₃溶液检测无Cl^-为止，将所得产物干燥，得到粒径为1～5μm的铁氧体，晶相为单一的Y型。

6.根据权利要求5所述的Y型铁氧体电磁材料的制备方法，其特征在于：所述的钡源为钡的碳酸盐、氧化物或可溶性氯酸盐，钴源为钴的碳酸盐、氧化物或可溶性氯酸盐，铁源为铁的氧化物或可溶性氯酸盐。

7.根据权利要求5所述的六角晶系Y型铁氧体电磁材料的制备方法，其特征在于：以氯化钠、氯化钾或二者的混合物作为反应介质。

8.根据权利要求9所述的六角晶系Y型铁氧体电磁材料的制备方法，其特征在于：采用氯化钠和氯化钾的混合物作为反应介质时，氯化钠与氯化钾的摩尔比为1∶1。

9.根据权利要求4所述的六角晶系Y型铁氧体电磁材料的制备方法，其特征是：在步骤A中按权利要求2的反应物中各元素摩尔比称取钡源、铁源、钴源和锌源，将锌源与钡源、铁源、钴源混合磨匀，得到反应物。

10.根据权利要求9所述的六角晶系Y型铁氧体电磁材料的制备方法，其特征是：锌源为锌的碳酸盐、氧化物或可溶性氯酸盐。

Images