CN114480939A - 双相高频软磁材料及其制备方法和包括其的电子器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及双相高频软磁材料及其制备方法和包括其的电子器件。一种双相高频软磁材料可包括由微米尺寸的R2Fe17N3化合物和α‑Fe形成的复合物，其中R是Ce、Nd、Y、Pr中的一种或多种，R2Fe17N3化合物占R2Fe17N3化合物和α‑Fe的总质量的50％至95％，α‑Fe占R2Fe17N3化合物和α‑Fe的总质量的5％至50％。本发明的双相高频软磁材料具有优异的高频磁性能，可在1‑100MHz的高频范围内工作，因此能应用于各种具有磁性部件的电子器件中。

Description

双相高频软磁材料及其制备方法和包括其的电子器件
技术领域
本发明总体上涉及材料领域，更特别地，涉及一种易面型R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁材料及其制备方法，以及包括该双相高频软磁材料的电子器件。
背景技术
高频软磁材料广泛应用于电力电子、通讯、计算机等领域。相对于5G通讯技术和第三代宽禁带半导体(SiC、GaN)技术的迅猛发展，高工作频率、高功率、低损耗软磁材料的研制进展已经严重落后，目前尚没有一种高频软磁材料能够完全释放基于宽带隙半导体器件的潜力，因此研发工作频率在1MHz以上具有高复数磁导率的软磁材料已成为当务之急。
中国发明专利申请201410638235.3公开了一种双相纳米晶高频软磁材料(以下简称专利文献1)；中国发明专利申请201410636443.X公开了一种易面型双相纳米晶高频软磁材料(以下简称专利文献2)；中国发明专利申请201410641826.6公开了一种易面型R2Fe14B化合物/α-Fe双相纳米晶高频软磁材料(以下简称专利文献3)。
对于用于更高频段的电感材料，高的磁导率和高的共振频率是样品具有优异高频性能的必要条件。高的共振频率才能使样品可以在高频段使用；高的磁导率才能使材料满足高功率、小型化的使用条件。然而，现有技术的材料中存在的一个共同的不足是无法同时提高样品的磁导率和共振频率。易面型稀土-3d金属氮化物具有高的共振频率，但是由于较低的饱和磁化强度和较高的C晶面内各向异性场，使得其磁导率初始值较低。3d金属具有高的饱和磁化强度，磁导率初始值较高，但是由于低的磁晶各向异性场，共振频率较低。专利文献1中公开的材料虽然具有高达9GHz的共振频率，但是其磁导率初始值只有3.5；专利文献2中公开的材料的磁导率初始值达到5，而共振频率则下降到7GHz；专利文献3中公开的材料的磁导率初始值为3.5，共振频率只有5.8GHz。虽然上述三篇专利文献中公开的双相纳米晶材料有效提高了高频软磁性能，但是磁导率初始值依旧较低，因此不能很好地满足第三代宽禁带半导体器件的需要。
发明内容
针对现有材料的不足，本发明的示例性实施例提供了一种能够保持高共振频率并且具有高磁导率的易面型R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁材料及其制备方法。该双相复合高频软磁材料是一类新型的稀土软磁材料，其特点是将高饱和磁化强度的α-Fe和具有高共振频率的易面型R2Fe17N3化合物在微米级尺寸下交换耦合成具有高饱和磁化强度、高磁导率初始值和高共振频率的双相复合高频软磁材料。
根据一实施例，提供一种双相高频软磁材料，包括由微米尺寸的R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物，其中R是Ce、Nd、Y、Pr中的一种或多种，R2Fe17N3化合物占R2Fe17N3化合物和α-Fe的总质量的50％至95％，α-Fe占R2Fe17N3化合物和α-Fe的总质量的5％至50％。
在一些实施例中，R2Fe17N3化合物具有与C晶轴垂直的易磁化面，并且在C晶面内具有软磁属性。
在一些实施例中，所述双相高频软磁材料还包括：粘接剂材料，其中R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物均匀分散在所述粘接剂材料中。
在一些实施例中，R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物为尺寸在1至200微米范围内的微颗粒结构。
在一些实施例中，R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物的微颗粒结构在所述粘合剂材料中被取向为其易磁化面平行排列。
根据一实施例，提供一种制备上述双相高频软磁材料的方法，包括：将合金配比的稀土元素R和Fe材料在不活泼气体保护下熔炼成双相母合金；对熔炼获得的双相母合金进行退火，以使合金晶粒长大；将退火后的双相母合金破碎成合金粗颗粒，并且在球磨机中将合金粗颗粒研磨成合金微颗粒；对研磨获得的合金微颗粒进行氮化，获得R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁材料的微颗粒；以及将所获得的R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁材料的微颗粒与粘结剂材料均匀混合后放入非磁性材料制作的模具中，将模具置于磁场中并且在与磁场平行的面内进行旋转以将微颗粒的易磁化面取向为彼此平行，直到粘结剂材料固化，并进行压制成型。
在一些实施例中，对熔炼获得的双相母合金进行退火包括在退火预定时间后，对双相母合金进行淬火。
在一些实施例中，所述方法包括下列参数中的一个或多个：对双相母合金进行退火的预定时间为3小时以上；在对合金粗颗粒进行球磨时使用的偶联剂的量为合金质量的1％-10％；在对合金粗颗粒进行球磨时的球磨转速为100-500转/分钟；在将模具置于磁场中并且在与磁场平行的面内进行旋转时，磁场强度为0.1-0.5特斯拉，旋转速度为1-60转/分钟；以及在将R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁材料的微颗粒与粘结剂材料均匀混合时，粘结剂材料选自环氧树脂、甲基硅橡胶、聚偏氟乙烯和聚氨酯，并且微颗粒与粘结剂材料的质量比在1:1至9.5:0.5的范围内。
根据一实施例，提供一种电子器件，包括绝缘磁性部件，所述绝缘磁性部件由上述方法制成的双相高频软磁复合材料制成。
在一些实施例中，所述电子器件包括电感器、天线、微波隔离器、微波环行器、相移器、滤波器或变压器。
本发明的易面型R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁材料具有优于现有技术的高频电磁性能，在100MHz频率下的磁导率值可达到16，畴壁共振频率可达到400MHz，自然共振频率可达到5GHz，在保证高频的前提下大幅提高了初始磁导率，是一种良好的高频软磁材料，能满足第三代宽禁带半导体器件的需要。
本发明的上述和其他特征和优点将从下面结合附图对具体实施例的描述而变得显而易见。
附图说明
图1为根据本发明一些示例性实施例的双相高频软磁材料的扫描电子显微镜照片。
图2为根据本发明一示例性实施例的双相高频软磁材料在磁取向前后的X射线衍射(XRD)谱图。
图3为根据本发明一示例性实施例的用聚氨酯作为粘结剂材料制备的双相高频软磁材料在磁取向后的复数磁导率随频率变化的曲线图。
图4为根据本发明另一示例性实施例的用聚氨酯作为粘结剂材料制备的双相高频软磁材料在磁取向后的复数磁导率随频率变化的曲线图。
图5为根据本发明另一示例性实施例的用聚氨酯作为粘结剂材料制备的双相高频软磁材料在磁取向后的复数磁导率随频率变化的曲线图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。注意，附图可能不是按比例绘制的。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
本发明的双相高频软磁材料可包括由微米尺寸的R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物，其中R是Ce、Nd、Y、Pr中的一种或多种，R2Fe17N3化合物占R2Fe17N3化合物和α-Fe的总质量的50％至95％，α-Fe占R2Fe17N3化合物和α-Fe的总质量的5％至50％。R2Fe17N3化合物具有六角晶系晶体结构，易磁化面与C晶轴垂直，并且在C晶面内具有软磁属性。R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物为尺寸在1至200微米范围内的微颗粒结构，均匀分散在所述粘接剂材料中。R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物的微颗粒结构在粘合剂材料中被取向为其易磁化面基本平行排列。
本发明的制备双相高频软磁材料的方法可包括：将合金配比的稀土元素R和Fe材料在不活泼气体保护下熔炼成双相母合金；对熔炼获得的双相母合金进行退火，以使合金晶粒长大；将退火后的双相母合金破碎成合金粗颗粒，并且在球磨机中将合金粗颗粒研磨成合金微颗粒；对研磨获得的合金微颗粒进行氮化，获得R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁材料的微颗粒；以及将所获得的R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁材料的微颗粒与粘结剂材料均匀混合后放入非磁性材料制作的模具中，将模具置于磁场中并且在与磁场平行的面内进行旋转以将软磁微颗粒的易磁化面取向为基本上彼此平行，直到粘结剂材料固化，并进行压制成型。在对熔炼获得的双相母合金进行退火时，退火时间可以为3小时以上，退火后可以对双相母合金进行淬火。在对合金粗颗粒进行球磨时，使用的偶联剂的量可以为合金质量的1％-10％。对合金粗颗粒进行球磨时的球磨转速可以为100-500转/分钟。在将模具置于磁场中并且在与磁场平行的面内进行旋转时，磁场强度可以为0.1-0.5特斯拉，旋转速度可以为1-60转/分钟。在将R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁材料的微颗粒与粘结剂材料均匀混合时，粘结剂材料可以选自环氧树脂、甲基硅橡胶、聚偏氟乙烯和聚氨酯，并且软磁微颗粒与粘结剂材料的质量比可以在1:1至9.5:0.5的范围内。
实施例1
实施例1的双相高频软磁材料包括由微米尺寸的易面型R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物，或者可以说主要由微米尺寸的易面型R2Fe17N3化合物和α-Fe复合构成。这里，“主要由微米尺寸的易面型R2Fe17N3化合物和α-Fe复合构成”是指软磁材料成分主要包括R2Fe17N3化合物和α-Fe，但是并不排除其他成分例如粘接剂以及掺杂材料的添加。在实施例1中，软磁材料成分的质量比为R2Fe17N3:α-Fe大约等于92.2:7.8。
实施例1的双相高频软磁材料的制备方法可包括以下步骤：
a)称取1.2351g Ce和4.4537g Fe，R2Fe17与α-Fe的质量比约为92:8，在不活泼气体例如诸如氩气之类的惰性气体的保护下，熔炼成双相母合金；
b)将熔炼所得母合金封装入石英管，并在管式炉中均匀化退火144h，使合金晶粒长大；
c)退火144h后，将装有合金样品的石英管快速推入冷水中并敲碎石英管，对样品进行淬火，或者也可以将样品从石英管中滑出，落入冷水中进行淬火；
d)将淬火后的合金手工破碎并加入无水乙醇，用玛瑙研磨罐研磨成合金粗颗粒，接着将合金粗颗粒转移到氧化锆球磨罐中，加入偶联剂例如0.2ml二甲基硅油，并加入球磨介质例如100ml正庚烷，进行湿磨，其中偶联剂二甲基硅油为合金质量的大约5％，球料比为20:1，球磨速度为200转/分钟，采用正反转交替的方式，间隔球磨时间为10分钟，总时间设定为4小时，获得合金微颗粒；
e)将球磨获得的合金微颗粒用酒精冲洗三次，放入真空干燥箱在45℃下烘干，将干燥后的合金微颗粒放入气氛管式炉中在480℃下氮化1小时，得到R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁微颗粒，其扫描电子显微镜(SEM)照片如图1中的(a)小图所示；
f)将所得的合金氮化物/金属微颗粒与丙酮稀释了的粘接剂材料例如聚氨酯以质量比为96:4混合均匀，并且搅拌至粘稠状后，放入非磁性材料制作的模具内，将模具置于0.5特斯拉的均匀磁场中，以20转/分钟的转速进行旋转，持续10分钟直到样品完全固化，再将其放入60℃烘箱中烘烤6小时，获得干燥样品，接着将样品转移至压环模具中并放入90℃烘箱加热15分钟，然后在4MPa压力下压制成型，获得块体样品材料。取该样品用于测试，其XRD衍射图谱示于图2中，高频磁性能示于图3中。
在上述步骤b的退火过程中，可以选择适当的退火温度以使得在该温度下合金不会熔化，但是合金晶粒能够逐渐长大。退火时间可以在3小时以上，为了获得足够大的晶粒尺寸，退火时间越长越好，但是考虑到工艺效率，退火时间可以在半个月或者一周以内，例如退火时间可以在24-240小时的范围。
在上述步骤d的球磨过程中，由于小球的撞击和切向挤压，合金粗颗粒被研磨成微颗粒，并且大量微颗粒具有大致片状的结构。微颗粒的尺寸可以在1微米至200微米的范围内，其中实施例1的工艺参数得到的微颗粒的尺寸主要分布在10-20微米的范围。这里，微颗粒的尺寸是指其最大尺寸，即片状结构的径向方向上的尺寸，片状结构的厚度一般可以在0.1微米至数微米例如10微米的范围内。实施例1的球磨工艺获得的合金微颗粒的扫描电子显微镜照片示于图1中的(a)小图。还应理解，球磨后得到的微颗粒的尺寸可能分布在较宽的范围内，基本上满足高斯分布，这里所说的具体尺寸数值范围是指大部分微颗粒的尺寸落入的范围，但是并不排除少量或某些微颗粒的尺寸在该范围以外。而且，由于片状结构可能破裂或者多个片状结构粘附在一起，使得某些微颗粒也能看起来不具有片状结构，本发明的实施例并不局限于研磨获得的所有微颗粒都严格具有片状结构。
在步骤f中，当软磁微颗粒分布在未固化的粘接剂材料中并且在磁场中旋转取向时，旋转面与外磁场基本平行，能够使微颗粒的易磁化面取向到与外磁场平行的平面中，换言之，软磁微颗粒的易磁化面取向为基本上彼此平行，这可以进一步改善软磁材料的高频属性，便与其工作在第三代半导体器件的高工作频率下。图2示出了取向前后的XRD谱图，可以看出，实施例1所得的材料存在两种相结构，一种是纯的R2Fe17N3，另外一种是纯的α-Fe相，经过磁取向后出现了很明显的R2Fe17N3(006)峰增强，其余的峰基本消失，而α-Fe的衍射峰基本未发生变化。从图2的XRD谱图可以看出，实施例1的材料在常温下具有易磁化面(即006晶面)。
由图3可知，软磁微颗粒与聚氨酯复合后，在100MHz频率下复合材料的磁导率值可以达到12，畴壁共振频率达到了600MHz，自然共振频率达到了6GHz，在保证高频的前提下大幅提高了初始磁导率，是一种良好的高频软磁材料。
实施例2
实施例2的双相高频软磁材料包括由微米尺寸的易面型R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物，软磁材料成分的质量比为R2Fe17N3:α-Fe大约等于85.2:14.8。
实施例2的双相高频软磁材料的制备方法可包括以下步骤：
a)称取1.2208g Ce和4.8655g Fe，R2Fe17与α-Fe的质量比大约为85:15，在氩气保护下熔炼成双相母合金；
b)将熔炼所得母合金封装入石英管，并在管式炉中均匀化退火144h，使合金晶粒长大；
c)退火144h后，将装有合金样品的石英管快速推入冷水并敲碎，对样品进行淬火；
d)将淬火后的合金手工破碎并在无水乙醇保护下用玛瑙研磨罐研磨成合金粗颗粒，接着在氧化锆球磨罐中加入100ml正庚烷和0.2ml二甲基硅油，进行湿磨，其中二甲基硅油为合金质量的大约5％，球料比为大约20:1，球磨速度为200转/分钟，采用正反转交替的方式，间隔球磨时间为10分钟，总时间设定为4小时，获得球磨后的合金微颗粒；
e)将球磨后的合金微颗粒用酒精冲洗三次，放入真空干燥箱在45℃下烘干，将干燥后的合金微颗粒放入气氛管式炉中在480℃下氮化1小时，得到R2Fe17N3化合物/α-Fe高频软磁微颗粒，其SEM图片如图1中的(b)小图所示；
f)将所得的合金氮化物/金属微颗粒与丙酮稀释了的聚氨酯以质量比为大约96:4混合均匀，搅拌直到变成粘稠状后放入非磁性材料制作的模具内，置于0.5特斯拉的均匀磁场中，以20转/分钟的转速进行旋转，持续10分钟直到样品固化，再将其放入60℃烘箱中6小时保证样品干燥，接着将样品转移至压环模具中并放入90℃烘箱加热15分钟度后在4MPa压力下压制成型，最后取出测试。高频磁性能见图4。
经SEM分析，见图1中的(b)小图，实施例2所得材料的尺寸主要分布在10-100为的范围内，其中大量微颗粒尺寸在10-20微米的范围内，少量分布在50-100微米的范围内。通过与实施例1进行比较可以认为，随着α-Fe量的增加，大尺寸颗粒(例如50-100微米的颗粒)的数量增多。
由图4的磁导率曲线图可以看出，软磁微颗粒材料与聚氨酯复合后，在100MHz频率处的磁导率可达14，畴壁共振频率达到了600MHz，自然共振频率达到6GHz，在保证高的共振频率情况下具有更高的初始磁导率，是一种良好的高频软磁材料。
实施例3
实施例2的双相高频软磁材料包括由微米尺寸的易面型R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物，软磁材料成分的质量比为R2Fe17N3:α-Fe大约等于74.2:25.8。
实施例3的双相高频软磁材料的制备方法可包括以下步骤：
a)称取1.0654g Ce和5.055g Fe，R2Fe17与α-Fe的质量比大约为74:26，在氩气保护下熔炼成双相母合金；
b)将熔炼所得母合金封装入石英管，并在管式炉中均匀化退火144h，使合金晶粒长大；
c)在退火144h后，将装有合金样品的石英管快速推入冷水中并敲碎，对样品进行淬火；
d)将淬火后的合金手工破碎并在无水乙醇保护下用玛瑙研磨罐研磨成合金粗颗粒，接着在氧化锆球磨罐中加入100ml正庚烷和0.2ml二甲基硅油，进行湿磨，其中二甲基硅油为合金质量的大约5％，球料比为大约20:1，球磨速度为200转/分钟，采用正反转交替的方式，间隔球磨时间为10分钟，总时间设定为4小时，获得球磨后的合金微颗粒；
e)将球磨后合金微颗粒用酒精冲洗三次，放入真空干燥箱在45℃下烘干，将干燥后的合金微颗粒微放入气氛管式炉中在480℃下氮化1小时，得到R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁微颗粒，其SEM图片如图1中的(c)小图所示；
f)将所得的合金氮化物/金属微颗粒与丙酮稀释了的聚氨酯以质量比为96:4混合均匀且变成粘稠状后放入非磁性材料制作的模具内，置于0.5特斯拉的均匀磁场中，以20转/分钟的转速进行旋转，持续10分钟直到样品固化，再将其放入60℃烘箱中6小时保证样品干燥，接着将样品转移至压环模具中并放入90℃烘箱加热15分钟度后，在4MPa压力下压制成型，最后取出样品并用于测试。实施例3的样品的高频磁性能见图5所示。
由图1中的(c)小图可以看出，本实施例3的软磁微颗粒的尺寸主要分布在10-20微米和50-100微米两个区间。进一步与实施例1和实施例2比较可以确定，随着α-Fe量的增加，尺寸分布在50-100微米的微颗粒量也增加。
由图5可以看出，软磁微颗粒与聚氨酯复合后，在100MHz频率下的磁导率可达16，畴壁共振频率达到了200MHz，自然共振频率达到6GHz，是一种良好的高频软磁材料。
在上述实施例中，将R金属和Fe先熔炼成合金，然后球磨成微颗粒，再进行氮化，通过控制Fe元素的比例，获得R2Fe17N3和α-Fe的双相软磁微颗粒材料。R2Fe17N3为六角晶系晶体结构，易磁化面与C轴垂直，具有高的磁晶各向异性场；同时，与例如常规的四方晶系相比，在易磁化面内的各个方向上展现出更好的各向同性特性。在微颗粒中通过R2Fe17N3和α-Fe的交换耦合作用，实现了优异的高频磁特性，包括磁导率和共振频率，因此更能满足第三代宽禁带半导体器件的需要。
上面使用一些特定材料和特定参数值描述了实施例1、2和3，但是应理解，这些材料和参数值仅是示例，用于使本领域技术人员能够充分地理解和实施本发明的实施例。本发明的范围由所附权利要求确定，其实施例并不以任何方式局限于这里给出的特定材料和参数值。例如，除了作为例子的Ce之外，R代表的稀土元素还可以包括Nd、Y、Pr等，或者可以包括这些稀土元素中的两种或者更多种，R与Fe的质量比、熔炼时使用的不活泼气体、退火时间和温度、球磨偶联剂和球磨介质材料以及转速和时间参数、氮化温度和时间、粘接剂材料和质量份数、取向磁场大小以及模具或磁场旋转速度、材料压制参数和压制形状等，都不局限于上面的实施例1、2和3中给出的示例，而是在不脱离本发明教导的原理的情况下可以进行各种改变。
上面描述了根据本发明一些实施例的双相高频软磁材料及其制备方法，可以理解的是，本发明的双相高频软磁材料可以应用于各种电子器件，尤其是具有高频段工作频率的第三代半导体器件中。因此，本发明的一些实施例还提供一种电子器件，其可以包括电路和紧邻电路设置的绝缘磁性部件。例如，取决于不同的电子器件，所述电路可以是线圈、谐振电路等，紧邻电路设置的绝缘磁性部件可以是芯体等，其可以由根据本发明上述实施例的双相高频软磁材料制成。这样的电子器件的示例包括但不限于电感器、天线、微波隔离器、微波环行器、相移器、滤波器、以及变压器等。由于这些器件的结构是已知的，此处不再重复描述。在本发明的另一些实施例中，还提供包括这些电子器件的电子设备。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种双相高频软磁材料，包括由微米尺寸的R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物，其中R是Ce、Nd、Y、Pr中的一种或多种，R2Fe17N3化合物占R2Fe17N3化合物和α-Fe的总质量的50％至95％，α-Fe占R2Fe17N3化合物和α-Fe的总质量的5％至50％。
2.如权利要求1所述的双相高频软磁材料，其中，R2Fe17N3化合物具有与C晶轴垂直的易磁化面，并且在C晶面内具有软磁属性。
3.如权利要求1所述的双相高频软磁材料，还包括：
粘接剂材料，其中R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物均匀分散在所述粘接剂材料中。
4.如权利要求3所述的双相高频软磁材料，其中，R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物为尺寸在1至200微米范围内的微颗粒结构。
5.如权利要求3所述的双相高频软磁材料，其中，R2Fe17N3化合物和α-Fe形成的复合物的微颗粒结构在所述粘合剂材料中被取向为其易磁化面平行排列。
6.一种制备权利要求1至5中的任一项所述的双相高频软磁材料的方法，包括：
将合金配比的稀土元素R和Fe材料在不活泼气体保护下熔炼成双相母合金；
对熔炼获得的双相母合金进行退火，以使合金晶粒长大；
将退火后的双相母合金破碎成合金粗颗粒，并且在球磨机中将合金粗颗粒研磨成合金微颗粒结构；
对研磨获得的合金微颗粒进行氮化，获得R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁材料的微颗粒；以及
将所获得的R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁材料的微颗粒与粘结剂材料均匀混合后放入非磁性材料制作的模具中，将模具置于磁场中并且在与磁场平行的面内进行旋转以将双相高频软磁材料的微颗粒的易磁化面取向为基本彼此平行，直到粘结剂材料固化，并进行压制成型。
7.如权利要求6所述的方法，其中，对熔炼获得的双相母合金进行退火包括在退火预定时间后，对双相母合金进行淬火。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述方法包括下列参数中的一个或多个：
对双相母合金进行退火的预定时间为3小时以上；
在对合金粗颗粒进行球磨时使用的偶联剂的量为合金质量的1％-10％；
在对合金粗颗粒进行球磨时的球磨转速为100-500转/分钟；
在将模具置于磁场中并且在与磁场平行的面内进行旋转时，磁场强度为0.1-0.5特斯拉，旋转速度为1-60转/分钟；以及
在将R2Fe17N3化合物/α-Fe双相高频软磁材料的微颗粒与粘结剂材料均匀混合时，粘结剂材料选自环氧树脂、甲基硅橡胶、聚偏氟乙烯和聚氨酯，并且双相高频软磁材料的微颗粒与粘结剂材料的质量比在1:1至9.5:0.5的范围内。
9.一种电子器件，包括绝缘磁性部件，所述绝缘磁性部件由权利要求6至8中的任一项所述的方法制成的双相高频软磁复合材料制成。
10.如权利要求9所述的电子器件，其中，所述电子器件包括电感器、天线、微波隔离器、微波环行器、相移器、滤波器或变压器。
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