KR102608246B1 - Magnetic sintered ceramic, method of making the same, and antenna device comprising the magnetic sintered ceramic - Google Patents

Magnetic sintered ceramic, method of making the same, and antenna device comprising the magnetic sintered ceramic Download PDF

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Abstract

Z형 상(phase)을 포함하고, 하기 화학식 1로 표현되는 자성 세라믹 소결체와, 그 제조 방법, 및 자성 세라믹 소결체를 포함하는 안테나가 제공된다.
[화학식 1]
Ba1.5-xSr1.5-xCa2xM2Fe24O41
(화학식에서 M 과 x 는 발명의 상세한 설명에서 정의한 바와 같다.)
A magnetic ceramic sintered body including a Z-type phase and expressed by the following formula (1), a manufacturing method thereof, and an antenna including the magnetic ceramic sintered body are provided.
[Formula 1]
Ba 1.5-x Sr 1.5-x Ca 2x M 2 Fe 24 O 41
(M and x in the chemical formula are as defined in the detailed description of the invention.)

Description

자성 세라믹 소결체, 그 제조 방법, 및 자성 세라믹 소결체를 포함하는 안테나 {MAGNETIC SINTERED CERAMIC, METHOD OF MAKING THE SAME, AND ANTENNA DEVICE COMPRISING THE MAGNETIC SINTERED CERAMIC}Magnetic ceramic sintered body, manufacturing method thereof, and antenna comprising the magnetic ceramic sintered body {MAGNETIC SINTERED CERAMIC, METHOD OF MAKING THE SAME, AND ANTENNA DEVICE COMPRISING THE MAGNETIC SINTERED CERAMIC}

자성 세라믹 소결체, 그 제조 방법, 및 자성 세라믹 소결체를 포함하는 안테나에 관한 것이다.It relates to a magnetic ceramic sintered body, a manufacturing method thereof, and an antenna including the magnetic ceramic sintered body.

최근 이동통신(mobile communication) 및 정보 기술(information technology)의 발전에 따라 정보의 생산과 전달, 보존을 위한 전자 기기인 휴대폰, 노트북 등의 사용이 증가하면서 전자 기기의 소형화가 화제다. 이에 따라, 전자 기기에 사용되는 안테나에도 전자 기기의 소형화 추세에 따른 소형화, 및 고주파화가 요구되고 있다. Recently, with the development of mobile communication and information technology, the use of electronic devices such as mobile phones and laptops for the production, transmission, and preservation of information has increased, and miniaturization of electronic devices has become a hot topic. Accordingly, antennas used in electronic devices are also required to be miniaturized and have higher frequencies in accordance with the trend toward miniaturization of electronic devices.

안테나의 소형화 및 고주파화를 위해, 높은 유전율을 갖는 자성 소재를 이용하여 동작 주파수에서의 파장의 길이를 줄이는 방안이 일반적이다. 그러나, 자성 소재의 높은 유전율로 인해 안테나로 전달되는 에너지가 유전체 내에 갇히게 되면, 저주파 대역에서 임피던스 대역폭이나 효율을 감소시키는 원인이 된다.In order to miniaturize and increase the frequency of antennas, it is common to reduce the length of the wavelength at the operating frequency by using a magnetic material with a high dielectric constant. However, if the energy transmitted to the antenna is trapped within the dielectric due to the high dielectric constant of the magnetic material, it causes a decrease in impedance bandwidth or efficiency in the low frequency band.

전자 기기의 종류에 따라 필요한 주파수 대역은 약 1 GHz 이상의 고주파 대역뿐만 아니라, 약 1 GHz 미만의 비교적 낮은 주파수 대역에 이르기까지 광범위하지만, 현재는 고주파 대역의 전자파를 흡수하는 안테나의 고주파화에 초점을 맞춘 연구가 주로 진행되고 있다. Depending on the type of electronic device, the required frequency band ranges from high frequency bands above about 1 GHz to relatively low frequency bands below about 1 GHz, but currently, the focus is on increasing the frequency of antennas that absorb electromagnetic waves in the high frequency band. Tailored research is mainly in progress.

이에 따라, 고주파 대역뿐만 아니라, 저주파 대역에 이르기까지 광범위한 주파수 대역에서의 전자파 흡수 성능이 모두 우수한 안테나에 대한 필요성이 커지고 있다.Accordingly, the need for an antenna that has excellent electromagnetic wave absorption performance in a wide range of frequency bands, not only in the high frequency band but also in the low frequency band, is increasing.

일 구현예는 저주파 및 고주파 대역 모두에서 자기 특성이 우수하되, 저주파 대역에서 안정적인 자성 특성을 갖는 자성 세라믹 소결체를 제공하고자 한다. One embodiment seeks to provide a magnetic ceramic sintered body that has excellent magnetic properties in both low-frequency and high-frequency bands and stable magnetic properties in the low-frequency band.

다른 구현예는 상기 자성 세라믹 소결체를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.Another embodiment seeks to provide a method of manufacturing the magnetic ceramic sintered body.

또 다른 구현예는 상기 자성 세라믹 소결체를 포함하는 안테나를 제공하고자 한다.Another embodiment seeks to provide an antenna including the magnetic ceramic sintered body.

일 구현예에 따르면, Z형 상(phase)을 포함하고, 하기 화학식 1로 표현되는 자성 세라믹 소결체가 제공된다.According to one embodiment, a magnetic ceramic sintered body including a Z-type phase and represented by the following Chemical Formula 1 is provided.

[화학식 1] [Formula 1]

Ba1.5-xSr1.5-xCa2xM2Fe24O41 Ba 1.5-x Sr 1.5-x Ca 2x M 2 Fe 24 O 41

상기 화학식 1에서, M은 Co, Ni, Cu, Mg, Mn, Ti, Al, Mn, Zn, 및 Zr 로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, 0 ≤ x ≤ 0.3 이다.In Formula 1, M is one or more elements selected from Co, Ni, Cu, Mg, Mn, Ti, Al, Mn, Zn, and Zr, and 0 ≤ x ≤ 0.3.

상기 화학식 1에서, 상기 M은 Co 이고, 0 < x ≤ 0.3 일 수 있다.In Formula 1, M is Co, and 0 < x ≤ 0.3.

상기 Z형 상은 상기 자성 세라믹 소결체가 이루는 전체 상(phase)을 기준으로 90 % 이상일 수 있다.The Z-shaped phase may be 90% or more based on the total phase of the magnetic ceramic sintered body.

상기 자성 세라믹 소결체는 Z형 단일 상으로 이루어질 수 있다.The magnetic ceramic sintered body may be composed of a Z-type single phase.

상기 자성 세라믹 소결체의 기공도(porosity)는 5 부피% 이하일 수 있다.The porosity of the magnetic ceramic sintered body may be 5% by volume or less.

상기 자성 세라믹 소결체의 자기 포화도는 49 emu/g 내지 64 emu/g 일 수 있다.The magnetic saturation of the magnetic ceramic sintered body may be 49 emu/g to 64 emu/g.

상기 자성 세라믹 소결체의 보자력은 0 초과 200 Oe 이하일 수 있다.The coercive force of the magnetic ceramic sintered body may be greater than 0 and less than or equal to 200 Oe.

상기 자성 세라믹 소결체는 300 MHz 내지 500 MHz 의 주파수 대역에서 유전 손실 탄젠트(tan δ1)가 0.04 이하일 수 있다. The magnetic ceramic sintered body may have a dielectric loss tangent (tan δ 1 ) of 0.04 or less in the frequency band of 300 MHz to 500 MHz.

상기 자성 세라믹 소결체는 300 MHz 내지 500 MHz 의 주파수 대역에서 자기 손실 탄젠트(tan δ2)가 0.2 이하일 수 있다.The magnetic ceramic sintered body may have a magnetic loss tangent (tan δ 2 ) of 0.2 or less in the frequency band of 300 MHz to 500 MHz.

한편, 다른 구현예에 따르면, 상기 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체를 제조하는 방법으로서, 철(Fe) 함유 전구체를 850 ℃ 내지 1200 ℃로 하소하여 중간체를 얻고, 상기 중간체를 가압 성형하고, 상기 가압 성형된 중간체를 1100 ℃ 내지 1300 ℃ 로 소결하여 상기 화학식 1로 표현되는 자성 세라믹 소결체를 얻는 자성 세라믹 소결체의 제조 방법이 제공된다.Meanwhile, according to another embodiment, in the method of manufacturing the magnetic ceramic sintered body according to the above embodiment, an iron (Fe)-containing precursor is calcined at 850 ° C to 1200 ° C to obtain an intermediate, the intermediate is pressure molded, and A method for manufacturing a magnetic ceramic sintered body is provided, in which the pressure-molded intermediate is sintered at 1100° C. to 1300° C. to obtain a magnetic ceramic sintered body represented by Chemical Formula 1.

상기 자성 세라믹 소결체의 제조 방법은, 상기 철 함유 전구체를 900 ℃ 내지 1100 ℃로 하소하여 중간체를 얻을 수 있고, 상기 중간체를 1100 ℃ 내지 1250 ℃ 로 소결함으로써 하기 화학식 2로 표현되는 중간체를 얻을 수 있다.In the method for producing the magnetic ceramic sintered body, an intermediate can be obtained by calcining the iron-containing precursor at 900 ° C to 1100 ° C, and the intermediate can be sintered at 1100 ° C to 1250 ° C to obtain an intermediate represented by the following formula (2). .

[화학식 2][Formula 2]

Ba1.2Sr1.2Ca0.6Co2Fe24O41 Ba 1.2 Sr 1.2 Ca 0.6 Co 2 Fe 24 O 41

한편, 또다른 구현예에 따르면, 상기 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체를 포함하는 안테나가 제공된다.Meanwhile, according to another embodiment, an antenna including the magnetic ceramic sintered body according to the above embodiment is provided.

상기 안테나는 의료 임플란트 장치간 통신 서비스 안테나, 전자 태그 안테나, 모바일 방송 안테나 중 적어도 어느 하나일 수 있다.The antenna may be at least one of a communication service antenna between medical implant devices, an electronic tag antenna, and a mobile broadcast antenna.

저주파 및 고주파 대역 모두에서 자기 특성이 우수하되, 저주파 대역에서 안정적인 자성 특성을 갖는 자성 세라믹 소결체, 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다. A magnetic ceramic sintered body having excellent magnetic properties in both low-frequency and high-frequency bands and stable magnetic properties in the low-frequency band, and a method for manufacturing the same can be provided.

또한, 상기 자성 세라믹 소결체를 포함하여 저주파 대역에서 매우 안정적인 자기 특성을 갖는 안테나를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide an antenna that includes the magnetic ceramic sintered body and has very stable magnetic properties in a low frequency band.

도 1은 일 구현예의 자성 세라믹 소결체를 나타낸 주사전자현미경(scanning electron microscope, 이하 SEM 이라 함) 이미지이고,
도 2는 실시예들에 대한 XRD 분석 그래프이고,
도 3은 실시예 1-1 내지 1-3를 소결(sintering) 온도 조건에 맞추어 배열한 SEM 이미지이고,
도 4는 실시예 2-1 내지 2-3를 소결(sintering) 온도 조건에 맞추어 배열한 SEM 이미지이고,
도 5는 실시예 3-1 내지 3-4를 소결(sintering) 온도 조건에 맞추어 배열한 SEM 이미지이고,
도 6은 실시예 1-3, 실시예 2-3, 실시예 3-2, 및 실시예 3-5 에 대한 자기이력곡선 그래프이고,
도 7은 실시예 1-3, 실시예 2-3, 실시예 3-2에 대한 유전 손실 탄젠트(dielectic loss tangent)를 나타낸 그래프이고,
도 8은 실시예 1-3, 실시예 2-3, 실시예 3-2에 대한 자기 손실 탄젠트(magnetic loss tangent)를 나타낸 그래프이다.
1 is a scanning electron microscope (SEM) image showing a magnetic ceramic sintered body of one embodiment;
Figure 2 is an XRD analysis graph for examples,
Figure 3 is an SEM image of Examples 1-1 to 1-3 arranged according to sintering temperature conditions;
Figure 4 is an SEM image of Examples 2-1 to 2-3 arranged according to sintering temperature conditions;
Figure 5 is an SEM image of Examples 3-1 to 3-4 arranged according to sintering temperature conditions;
Figure 6 is a hysteresis curve graph for Example 1-3, Example 2-3, Example 3-2, and Example 3-5;
Figure 7 is a graph showing the dielectric loss tangent for Examples 1-3, 2-3, and 3-2;
Figure 8 is a graph showing magnetic loss tangent for Examples 1-3, 2-3, and 3-2.

이하, 실시예에 대하여 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, examples will be described in detail so that those skilled in the art can easily perform them. However, it may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiment described herein.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawing, the thickness is enlarged to clearly express various layers and areas. Throughout the specification, similar parts are given the same reference numerals. When a part of a layer, membrane, region, plate, etc. is said to be “on” another part, this includes not only cases where it is “directly above” the other part, but also cases where there is another part in between. Conversely, when a part is said to be “right on top” of another part, it means that there is no other part in between.

또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.Additionally, the singular includes the plural, unless specifically stated in the phrase.

이하에서는, 도 1을 참고하여 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체의 조성과 개략적인 구성을 설명한다. Hereinafter, the composition and schematic structure of the magnetic ceramic sintered body according to one embodiment will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 일 구현예의 자성 세라믹 소결체를 나타낸 주사전자현미경(scanning electron microscope, 이하, SEM 이라 함) 이미지이다.1 is a scanning electron microscope (SEM) image showing a magnetic ceramic sintered body of one embodiment.

일 구현예의 자성 세라믹 소결체는 Z형 상(Phase)을 포함하는 육방정계 페라이트(hexagonal ferrite)가 2 이상 응집되어, 도 1에 나타난 바와 같은 응집체의 형상을 이루고 있을 수 있다. The magnetic ceramic sintered body of one embodiment may have two or more hexagonal ferrites including a Z-type phase aggregated to form an aggregate as shown in FIG. 1 .

즉, 일반적으로 Z형 육방정계 페라이트는 다수의 육각 판상형의 단위체가 플레이크(flake) 형태로 분산되어 있는 구조를 이루지만, 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체는 다수의 육각 판상형 단위체들이 서로 응집하여 소성 변형된 구조를 이루고 있다.That is, generally, Z-type hexagonal ferrite has a structure in which a plurality of hexagonal plate-shaped units are dispersed in the form of flakes, but in the magnetic ceramic sintered body according to one embodiment, a plurality of hexagonal plate-shaped units are cohesive and sintered. It has a modified structure.

예를 들어 도 1을 참고하면, 육각 판상형의 단위체들은 2 이상이 서로 응집하여 라멜라(lamellar) 형상을 이루고 있을 수 있다. 다만, 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체의 미세 구조가 반드시 도 1과 같은 형상으로 한정되는 것은 아니다.For example, referring to Figure 1, two or more hexagonal plate-shaped units may be aggregated together to form a lamellar shape. However, the microstructure of the magnetic ceramic sintered body according to one embodiment is not necessarily limited to the shape shown in FIG. 1.

한편, 상기 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체는 하기 화학식 1로 표현될 수 있다.Meanwhile, the magnetic ceramic sintered body according to the above embodiment may be expressed by the following formula (1).

[화학식 1] [Formula 1]

Ba1.5-xSr1.5-xCa2xM2Fe24O41 Ba 1.5-x Sr 1.5-x Ca 2x M 2 Fe 24 O 41

상기 화학식에서, M은 Co, Ni, Cu, Mg, Mn, Ti, Al, Mn, Zn, 및 Zr 로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, 0 ≤ x ≤ 0.3 이다.In the above formula, M is one or more elements selected from Co, Ni, Cu, Mg, Mn, Ti, Al, Mn, Zn, and Zr, and 0 ≤ x ≤ 0.3.

일 구현에에서, 상기 자성 세라믹 소결체는 Z형 상 외에도, M형 상, Y형 상, W형 상, 및 CoFe2O4 상(spinel 구조) 중 어느 하나 이상의 상을 더 가질 수도 있다. 즉, 자성 세라믹 소결체는 Z형 상과 다른 상이 혼합된 2상 이상의 혼합 상으로 이루어질 수 있다.In one embodiment, in addition to the Z-type phase, the magnetic ceramic sintered body may further have one or more of an M-type phase, a Y-type phase, a W-type phase, and a CoFe 2 O 4 phase (spinel structure). That is, the magnetic ceramic sintered body may be composed of two or more mixed phases in which the Z-type phase and other phases are mixed.

다만, 일 구현예가 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 자성 세라믹 소결체는 Z형 단일 상으로 이루어질 수 있다. 상기 자성 세라믹 소결체가 갖는 상은 자성 세라믹 소결체의 제조 공정 중 하소(calcination) 온도, 및/또는 소결(sintering) 온도 변화에 따라 육각 판상형 단위 구조체들의 응집 속도, 응집된 형태가 상이해질 수 있다. However, the embodiment is not necessarily limited to this, and the magnetic ceramic sintered body may be made of a Z-type single phase. The phase of the magnetic ceramic sintered body may have different aggregation speed and agglomerated form of the hexagonal plate-shaped unit structures depending on changes in calcination temperature and/or sintering temperature during the manufacturing process of the magnetic ceramic sintered body.

상기 자성 세라믹 소결체가 갖는 상과, 제조 과정에 따른 상 변화, 및 그로 인해 달라지는 물성에 대해서는 후술한다.The phases of the magnetic ceramic sintered body, phase changes depending on the manufacturing process, and physical properties that change as a result will be described later.

일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체는, 육각 판상형 단위 구조체들을 모아 단순 압축시킨 경우와 비교하여 높은 밀도를 가질 수 있다. The magnetic ceramic sintered body according to one embodiment may have a higher density compared to a case where hexagonal plate-shaped unit structures are gathered and simply compressed.

즉, 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체는 소성 공정을 통해 육각 판상형 단위 구조체들의 응집이 촉진되므로, 소성 과정에서 자성 세라믹 소결체 내부, 또는 외부에 존재하던 공간들이 메워져 높은 밀도를 갖게 된다. 이에 따라, 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체 내부 및 외부에 존재하던 공간들, 또는 미세 기공들은 소결 공정을 통해 제거될 수 있다. That is, the magnetic ceramic sintered body according to one embodiment promotes the cohesion of the hexagonal plate-shaped unit structures through the firing process, so that the spaces existing inside or outside the magnetic ceramic sintered body are filled during the firing process to have a high density. Accordingly, spaces or micropores existing inside and outside the magnetic ceramic sintered body according to one embodiment can be removed through a sintering process.

일 구현예에서, 자성 세라믹 소결체의 내부, 및 외부에 형성된 미세 기공의 기공도는 예를 들어 자성 세라믹 소결체의 전체 부피를 기준으로 10 부피% 이하, 예를 들어 7 부피% 이하, 예를 들어 5 부피% 이하, 예를 들어 3 부피% 이하일 수 있다.In one embodiment, the porosity of the micropores formed inside and outside the magnetic ceramic sintered body is, for example, 10 vol% or less, for example, 7 vol% or less, for example, 5 vol% or less, based on the total volume of the magnetic ceramic sintered body. It may be less than 3% by volume, for example less than 3% by volume.

상기 미세 기공들은 자성체의 자기 특성을 저하시키므로, 미세 기공들이 다수 포함된 자성체를 무선 통신용 안테나 안테나 등의 전파 송/수신용 장치로 사용할 경우 전파 송/수신의 안정성이 저하될 수 있다.Since the micropores deteriorate the magnetic properties of the magnetic material, when a magnetic material containing many micropores is used as a device for transmitting/receiving radio waves, such as an antenna for wireless communication, the stability of transmitting/receiving radio waves may be reduced.

그러나 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체는 내부, 및/또는 외부의 미세 기공을 상기 범위 내로 최소화하여 자성 세라믹 소결체의 밀도를 향상시킴으로써, 자성 세라믹 소결체의 자기 특성과 안정성을 모두 향상시킬 수 있다. 즉, 안정적인 전파 송/수신이 요구되는 각종 무선 통신용 장치(안테나 등)에 적용할 수 있다.However, the magnetic ceramic sintered body according to one embodiment can improve both the magnetic properties and stability of the magnetic ceramic sintered body by minimizing internal and/or external micropores within the above range to improve the density of the magnetic ceramic sintered body. In other words, it can be applied to various wireless communication devices (antennas, etc.) that require stable transmission/reception of radio waves.

상기 자성 세라믹 소결체의 자기 포화도(magnetic saturation)는, 예를 들어 80 emu/g 이하, 예를 들어 70 emu/g 이하, 예를 들어 65 emu/g 이하, 예를 들어 64 emu/g 이하일 수 있다. 또한, 상기 자성 세라믹 소결체의 자기 포화도는, 예를 들어 30 emu/g 이상, 예를 들어 40 emu/g 이상, 예를 들어 45 emu/g 이상, 예를 들어 49 emu/g 이상일 수 있다.The magnetic saturation of the magnetic ceramic sintered body may be, for example, 80 emu/g or less, for example, 70 emu/g or less, for example, 65 emu/g or less, for example, 64 emu/g or less. . Additionally, the magnetic saturation of the magnetic ceramic sintered body may be, for example, 30 emu/g or higher, for example, 40 emu/g or higher, for example, 45 emu/g or higher, for example, 49 emu/g or higher.

또한, 상기 자성 세라믹 소결체의 보자력(coercive force)은, 예를 들어 500 Oe 이하, 예를 들어 0 초과 490 Oe 이하, 예를 들어 0 초과 250 Oe 이하, 예를 들어 0 초과 200 Oe 이하, 예를 들어 0 초과 100 Oe 이하 일 수 있다.In addition, the coercive force of the magnetic ceramic sintered body is, for example, 500 Oe or less, for example, more than 0 and 490 Oe or less, for example, more than 0 and 250 Oe or less, for example, more than 0 and 200 Oe or less, e.g. For example, it can be greater than 0 and less than or equal to 100 Oe.

자성 세라믹 소결체의 자기 포화도와 보자력이 상기 범위 내인 경우, 자성 세라믹 소결체가 우수한 연자성 특성을 발현할 수 있게 된다.When the magnetic saturation and coercivity of the magnetic ceramic sintered body are within the above range, the magnetic ceramic sintered body can exhibit excellent soft magnetic properties.

한편, 상기 자성 세라믹 소결체는 1 GHz 미만의 저주파수 대역, 예를 들어 300 MHz 내지 500 MHz 의 주파수 대역에서 유전 손실과 자기 손실이 모두 최소화 될 수 있다. Meanwhile, the magnetic ceramic sintered body can minimize both dielectric loss and magnetic loss in a low frequency band of less than 1 GHz, for example, a frequency band of 300 MHz to 500 MHz.

예를 들어, 자성 세라믹 소결체는 300 MHz 내지 500 MHz 주파수 대역에서의 유전 손실 탄젠트(tan δ1)가 0.07 이하, 예를 들어 0.05 이하, 예를 들어 0.04 이하일 수 있다. For example, the magnetic ceramic sintered body may have a dielectric loss tangent (tan δ 1 ) of 0.07 or less, for example, 0.05 or less, for example, 0.04 or less in the 300 MHz to 500 MHz frequency band.

또한, 자성 세라믹 소결체는 300 MHz 내지 500 MHz 주파수 대역에서의 자기 손실 탄젠트(tan δ2)가 0.5 이하, 예를 들어 0.3 이하, 예를 들어 0.2 이하일 수 있다.Additionally, the magnetic ceramic sintered body may have a magnetic loss tangent (tan δ 2 ) of 0.5 or less, for example, 0.3 or less, for example, 0.2 or less in the 300 MHz to 500 MHz frequency band.

위와 같이, 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체는 기공도가 매우 낮아 강한 연자성 특성을 발현하면서도, 300 MHz 내지 500 MHz 주파수 대역에서의 유전 손실 탄젠트와 자기 손실 탄젠트를 각각 상기 범위 내로 최소화할 수 있다.As above, the magnetic ceramic sintered body according to one embodiment has a very low porosity and exhibits strong soft magnetic properties, while minimizing the dielectric loss tangent and magnetic loss tangent in the 300 MHz to 500 MHz frequency band, respectively, within the above range. .

한편, 자성 세라믹 소결체는 300 MHz 내지 500 MHz 의 주파수 대역에서 유전율에 대한 투자율의 비가, 예를 들어 0.3 이상, 예를들어 0.33 이상, 예를 들어 0.37 이상, 예를 들어 0.5 이상일 수 있다. 상기 저주파수 대역에서 유전율에 대한 투자율의 비가 상기 범위를 만족하는 경우, 자성 세라믹 소결체의 고유 임피던스(intrinsic impedance)가 증가하므로, 상기 자성 세라믹 소결체를 포함하는 자성 세라믹 소결체의 대역폭(band width)이 향상될 수 있다.Meanwhile, the magnetic ceramic sintered body may have a ratio of permeability to dielectric constant in the frequency band of 300 MHz to 500 MHz, for example, 0.3 or more, for example, 0.33 or more, for example, 0.37 or more, for example, 0.5 or more. When the ratio of permeability to dielectric constant in the low frequency band satisfies the above range, the intrinsic impedance of the magnetic ceramic sintered body increases, so the bandwidth of the magnetic ceramic sintered body including the magnetic ceramic sintered body will be improved. You can.

다만, 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체는 1 GHz 미만의 저주파수 대역에 대한 유전 손실, 및 자기 손실이 최소화 될 뿐만 아니라, 1 GHz 이상의 고주파수 대역에 대해서도 우수한 자기 특성을 나타낸다. 즉, 일 구현예는 저주파와 대역으로부터 고주파 대역에 이르기까지 넓은 대역폭에 걸쳐 안테나로 사용 가능한 자성 세라믹 소결체를 제공할 수 있다. However, the magnetic ceramic sintered body according to one embodiment not only minimizes dielectric loss and magnetic loss in a low frequency band of less than 1 GHz, but also exhibits excellent magnetic properties in a high frequency band of 1 GHz or more. That is, one embodiment can provide a magnetic ceramic sintered body that can be used as an antenna over a wide bandwidth from low frequencies and bands to high frequency bands.

이상에서 살펴본 바와 같이, 일 구현예에 따르면 우수한 자기 특성(연자성 특성)을 갖는 자성 세라믹 소결체로서, 예를 들어 1 GHz 미만, 예를 들어 400 MHz 내지 800 MHz, 예를 들어 300 MHz 내지 500 MHz, 예를 들어 400 MHz 내지 410 MHz 의 저주파수 대역에서의 유전 손실과 자기 손실이 최소화된 자성 세라믹 소결체를 제공할 수 있다. As discussed above, according to one embodiment, the magnetic ceramic sintered body has excellent magnetic properties (soft magnetic properties), for example, less than 1 GHz, for example, 400 MHz to 800 MHz, for example, 300 MHz to 500 MHz. For example, it is possible to provide a magnetic ceramic sintered body with minimized dielectric loss and magnetic loss in a low frequency band of 400 MHz to 410 MHz.

한편, 이하에서는 전술한 자성 세라믹 소결체를 포함하는 안테나에 대하여 설명한다.Meanwhile, hereinafter, an antenna including the above-described magnetic ceramic sintered body will be described.

상기 자성 세라믹 소결체를 포함하는 안테나는 상기 자성 세라믹 소결체를 안테나의 용도에 따라 다양한 형상으로 가공될 수 있다. An antenna including the magnetic ceramic sintered body may be processed into various shapes depending on the purpose of the antenna.

일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체를 포함하는 안테나는 저주파수 대역으로부터 고주파수 대역에 이르기까지 넓은 주파수 대역에 대하여 우수한 자기 특성을 나타내므로, 특히 저주파수와 고주파수 대역의 전자파를 함께 송/수신해야 하는 전기 기기나, 저주파수 대역의 전자파를 안정적으로 흡수해야 하는 전기 기기, 예를 들어 보안이나 유통 분야에 널리 사용되는 전자 태그(radio frequency identification, RFID)의 송/수신기, 및 모바일 방송(digital multimedia broadcasting, DMB)용 채널 송/수신기 등에 폭넓게 적용 가능하다. An antenna including a magnetic ceramic sintered body according to an embodiment exhibits excellent magnetic properties over a wide frequency band from a low frequency band to a high frequency band, and is therefore used in electrical devices that must transmit/receive electromagnetic waves in both low and high frequency bands together. , electrical devices that must stably absorb electromagnetic waves in the low-frequency band, such as transmitters/receivers of electronic tags (radio frequency identification, RFID) widely used in security or distribution fields, and for mobile broadcasting (digital multimedia broadcasting, DMB) It can be widely applied to channel transmitters/receivers, etc.

또한, 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체를 포함하는 안테나는 300 MHz 내지 500 MHz 의 저주파수 대역에 대한 유전 손실, 및 자기 손실이 최소화되면서도, 우수하고 안정적인 자기 특성을 나타내므로, 안정적인 전파 송/수신이 요구되는 각종 무선 통신용 장치(안테나 등)에 적용할 수 있다. 예를 들어, 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체를 포함하는 안테나는 의료 임플란트 장치간 통신 서비스의 송/수신용 안테나(약 402 MHz 내지 405 MHz 주파수 대역)와 같이, 전파 송/수신 안정성이 강조되는 무선 통신용 장치에도 적용 가능하다.In addition, the antenna including the magnetic ceramic sintered body according to one embodiment exhibits excellent and stable magnetic characteristics while minimizing dielectric loss and magnetic loss in the low frequency band of 300 MHz to 500 MHz, thereby enabling stable radio wave transmission/reception. It can be applied to various required wireless communication devices (antennas, etc.). For example, an antenna including a magnetic ceramic sintered body according to one embodiment is an antenna for transmitting/receiving communication services between medical implant devices (about 402 MHz to 405 MHz frequency band), where radio wave transmission/reception stability is emphasized. It can also be applied to wireless communication devices.

한편, 이하에서는 상기 자성 세라믹 소결체를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.Meanwhile, the following will describe a method of manufacturing the magnetic ceramic sintered body.

일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체의 제조 방법은, 철(Fe) 함유 전구체를 850 ℃ 내지 1200 ℃로 하소하여 중간체를 얻는 과정(하소 과정)과, 중간체를 가압 성형하는 과정(성형 과정), 및 가압 성형된 중간체를 1100 ℃ 내지 1300 ℃ 로 소결하여 전술한 화학식 1로 표현되는 자성 세라믹 소결체를 얻는 과정(소결 과정)을 포함한다.A method of manufacturing a magnetic ceramic sintered body according to an embodiment includes a process of calcining an iron (Fe)-containing precursor at 850°C to 1200°C to obtain an intermediate (calcination process), a process of pressurizing and molding the intermediate (molding process), and It includes a process (sintering process) of sintering the pressure-molded intermediate at 1100°C to 1300°C to obtain a magnetic ceramic sintered body represented by the above-mentioned Chemical Formula 1.

우선, 철(Fe)을 함유한 전구체를 준비한다. 전구체는 적어도 철(Fe)을 포함하되, 바륨(Ba), 스트론튬(Sr)을 더 포함하고, 추가로 칼슘(Ca)을 더 포함할 수 있으며, 이외에도 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 및 지르코늄(Zr) 중 1종 이상의 원소가 더 포함된 분말 타입의 전구체일 수 있다. 전구체 내 상기 원소들의 화학양론적 비는 전술한 화학식 1과 같다.First, prepare a precursor containing iron (Fe). The precursor contains at least iron (Fe), but may further contain barium (Ba) and strontium (Sr), and may further contain calcium (Ca), and in addition, cobalt (Co), nickel (Ni), and copper. It may be a powder-type precursor that further contains one or more elements among (Cu), magnesium (Mg), manganese (Mn), titanium (Ti), aluminum (Al), zinc (Zn), and zirconium (Zr). . The stoichiometric ratio of the above elements in the precursor is as shown in Chemical Formula 1 described above.

이후, 하소를 위한 사전 단계로서, 상기 원소들이 혼합된 전구체를 분산매에 넣고 혼합 분쇄한 후 건조시켜, 상기 원소들이 분쇄된 전구체를 얻을 수 있다.Then, as a preliminary step for calcination, the precursor mixed with the above elements is placed in a dispersion medium, mixed, pulverized, and dried to obtain a precursor with the pulverized elements.

이후, 하소 단계에서는 상기 분쇄된 전구체를 850 ℃ 내지 1200 ℃의 온도로 하소(calcination) 한다. 일 구현예에서는, 상기 전구체를 1 시간 내지 8 시간, 예를 들어 2 시간 내지 8 시간, 예를 들어 4 시간 내지 8 시간 동안 하소할 수 있다.Thereafter, in the calcination step, the pulverized precursor is calcined at a temperature of 850°C to 1200°C. In one embodiment, the precursor may be calcined for 1 hour to 8 hours, such as 2 hours to 8 hours, such as 4 hours to 8 hours.

상기 하소 단계에서, 전구체 내부 원소들은 화학 결합을 이루며 입자 형태의 중간체를 형성하게 되고, 하소가 진행됨에 따라 상기 중간체 입자는 서서히 성장해 나간다. 상기 입자는 구체적인 하소 온도에 따라 서로 상이한 상을 가지게 된다. 예를 들어, 하소 온도를 약 850 ℃ 내지 약 1100 ℃ 에 근접하게 조절할 경우, 하소 완료 후 전구체 내에는 M형 상을 포함하는 2상, 또는 3상 이상의 중간체 입자가 형성될 수 있다. 또한, 예를 들어 하소 온도를 약 1200 ℃에 근접하게 조절할 경우, 하소 완료 후 전구체 내에는 Z형 상을 더 포함하는 2상, 또는 3상 이상의 중간체 입자가 형성될 수도 있다.In the calcination step, elements inside the precursor form chemical bonds to form particle-shaped intermediates, and as calcination progresses, the intermediate particles gradually grow. The particles have different phases depending on the specific calcination temperature. For example, when the calcination temperature is adjusted close to about 850°C to about 1100°C, two-phase, three-phase or more intermediate particles including the M-type phase may be formed in the precursor after the calcination is completed. In addition, for example, when the calcination temperature is adjusted close to about 1200° C., after calcination is completed, two-phase, three-phase or more intermediate particles further including a Z-type phase may be formed in the precursor.

이후, 성형 단계에서는 상기 하소를 거쳐 형성된 중간체 입자들을 주형(mold)에 투입하여 가압한다. 상기 가압 단계를 통해 소결 단계 전에 중간체 입자들 사이의 공간을 최소화하는 한편, 중간체 입자들을 요구되는 다양한 형상으로 성형할 수 있다. Thereafter, in the molding step, the intermediate particles formed through the calcination are put into a mold and pressed. Through the pressurizing step, the space between the intermediate particles can be minimized before the sintering step, while the intermediate particles can be molded into various required shapes.

예를 들어, 가압 단계에서는 중간체 입자들을 일축 가압 성형(uniaxial press)이나 상온 등방 압축(cold isostatic pressure)하여 펠렛(pellet) 형태의 시편으로 성형할 수 있다. 다만, 일 구현예에 따른 가압 단계 및 성형된 중간체의 형상이 반드시 이러한 성형 방법이나 펠렛 형상으로 제한되는 것은 아니며, 공지된 다양한 가압 방식으로 성형하거나, 자성 세라믹 소결체가 적용될 분야에 따라 띠(belt) 형상, 막대(rod) 형상, 칩(chip) 형상 등, 다양한 형상으로 성형할 수 있다.For example, in the pressing step, the intermediate particles can be formed into pellet-shaped specimens by uniaxial pressing or cold isostatic compression. However, the pressing step and the shape of the molded intermediate according to one embodiment are not necessarily limited to this molding method or pellet shape, and may be molded using various known pressing methods or formed into a belt depending on the field to which the magnetic ceramic sintered body will be applied. It can be molded into various shapes, such as shape, rod shape, and chip shape.

이후, 소결 단계에서는 상기 성형된 중간체 시편을 1100 ℃ 내지 1300 ℃ 로 소결함으로써, 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체를 얻을 수 있다. 일 구현예에서는, 상기 시편을 1 시간 내지 12 시간, 예를 들어 4 시간 내지 10 시간, 예를 들어 5 시간 내지 8 시간 동안 소결할 수 있다.Thereafter, in the sintering step, the molded intermediate specimen is sintered at 1100° C. to 1300° C., thereby obtaining a magnetic ceramic sintered body according to one embodiment. In one embodiment, the specimen may be sintered for 1 hour to 12 hours, such as 4 hours to 10 hours, such as 5 hours to 8 hours.

상기 소결 단계를 거쳐 형성된 자성 세라믹 소결체는 하기 화학식 2로 표현되는 자성체일 수 있다.The magnetic ceramic sintered body formed through the sintering step may be a magnetic material represented by the following formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

Ba1.2Sr1.2Ca0.6Co2Fe24O41 Ba 1.2 Sr 1.2 Ca 0.6 Co 2 Fe 24 O 41

다만, 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체가 상기 화학식 2로 표현되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 자성 세라믹 소결체는 상기 화학식 1로 표현되는 다양한 자성체를 포함할 수 있다.However, the magnetic ceramic sintered body according to one embodiment is not limited to that represented by Formula 2, and the magnetic ceramic sintered body may include various magnetic materials represented by Formula 1 above.

하소 단계에서 형성되었던 중간체 시편은 소결을 통해 상 변화를 이룬다. 또한, 상기 중간체 입자는 구체적인 소결 온도에 따라 서도 상이한 상을 가지게 된다. 상기 하소 단계에서의 상 변화와, 상기 소결 단계에서의 상 변화는 온도에 따른 입자의 상태 변화와, 출발 물질인 전구체의 화학양론적 비에 모두 의존한다. 예를 들어, 전술한 중간체 시편은, 예를 들어 1100 ℃ 내지 1250 ℃ 로 소결할 수 있으며, 이에 따라 우수한 자기 특성을 발현하는 자성 세라믹 소결체를 제조할 수 있다.The intermediate specimen formed in the calcination step undergoes a phase change through sintering. Additionally, the intermediate particles have different phases depending on the specific sintering temperature. The phase change in the calcination step and the phase change in the sintering step depend on both the change in the state of the particles depending on the temperature and the stoichiometric ratio of the precursor, which is the starting material. For example, the above-described intermediate specimen can be sintered at, for example, 1100°C to 1250°C, and thus a magnetic ceramic sintered body exhibiting excellent magnetic properties can be manufactured.

하소 및 소결을 거치는 동안 발생하는 입자의 상 변화와, 그에 따른 효과에 대해서는 후술한다.The phase changes of particles that occur during calcination and sintering and the resulting effects will be described later.

얻어진 자성 세라믹 소결체는 기공도가 매우 낮은 응집체 형상을 이루고 있을 수 있다.The obtained magnetic ceramic sintered body may be in the form of an aggregate with very low porosity.

일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체의 제조 방법은 철 함유 전구체 원소의 화학양론비에 따라 하소 온도와 소결 온도를 각각 제어함으로써 전술한 바와 같이 유전 손실과 자기 손실이 최소화되는 자성 세라믹 소결체를 제조할 수 있다.The method for manufacturing a magnetic ceramic sintered body according to an embodiment controls the calcination temperature and the sintering temperature according to the stoichiometric ratio of iron-containing precursor elements, thereby manufacturing a magnetic ceramic sintered body with minimized dielectric loss and magnetic loss as described above. there is.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로써 발명의 범위가 제한되어서는 아니된다.Below, specific embodiments of the present invention are presented. However, the examples described below are only for illustrating or explaining the invention in detail, and should not limit the scope of the invention.

중간체 1의 제조Preparation of Intermediate 1

출발 원료로 BaCO3, SrCO3, Co3O4, Fe2O3을, 몰 비율로 Ba: Sr: Co: Fe = 1.5 : 1.5 : 2 : 24 가 되도록 칭량, 및 혼합하여, 철 함유 전구체를 제조한다. 이후, 철 함유 전구체와 분산매로 물 또는 에탄올을 혼합하고 볼 밀(ball mill)을 이용하여 24 시간 동안 분쇄 후, 건조한다.As starting raw materials, BaCO 3 , SrCO 3 , Co 3 O 4 , and Fe 2 O 3 were weighed and mixed in a molar ratio of Ba: Sr: Co: Fe = 1.5 : 1.5 : 2 : 24 to obtain an iron-containing precursor. manufacture. Thereafter, the iron-containing precursor is mixed with water or ethanol as a dispersion medium, ground for 24 hours using a ball mill, and then dried.

이후, 분쇄된 전구체를 1100 ℃ 의 온도로 4 시간 동안 하소하여 파우더(powder) 형태로 분쇄된 중간체 1을 얻는다. 얻어진 중간체 1은 하소를 통해 M형 상과 Y형 상의 2상 혼합 상이 형성되어 있다.Thereafter, the pulverized precursor is calcined at a temperature of 1100° C. for 4 hours to obtain pulverized Intermediate 1 in powder form. In the obtained intermediate 1, a two-phase mixed phase of the M-type phase and the Y-type phase is formed through calcination.

중간체 2의 제조Preparation of Intermediate 2

출발 원료로 BaCO3, SrCO3, CaCO3, Co3O4, Fe2O3을, 몰 비율로 Ba: Sr: Ca: Co: Fe = 1.4 : 1.4 : 0.2 : 2 : 24 가 되도록 칭량, 및 혼합하여, 철 함유 전구체를 제조한다.Weigh BaCO 3 , SrCO 3 , CaCO 3 , Co 3 O 4 , and Fe 2 O 3 as starting raw materials so that the molar ratio is Ba: Sr: Ca: Co: Fe = 1.4 : 1.4 : 0.2 : 2 : 24, and By mixing, an iron-containing precursor is prepared.

이후, 철 함유 전구체와 분산매로 물 또는 에탄올을 혼합하고 볼 밀(ball mill)을 이용하여 24 시간 동안 분쇄 후, 건조한다.Thereafter, the iron-containing precursor is mixed with water or ethanol as a dispersion medium, ground for 24 hours using a ball mill, and then dried.

이후, 분쇄된 전구체를 1100 ℃ 의 온도로 4 시간 동안 하소하여 중간체 2를 얻는다. 얻어진 중간체 2는 하소를 통해 M형 상과 Y형 상의 2상 혼합 상이 형성되어 있다.Thereafter, the pulverized precursor is calcined at a temperature of 1100° C. for 4 hours to obtain Intermediate 2. In the obtained intermediate 2, a two-phase mixed phase of the M-type phase and the Y-type phase is formed through calcination.

중간체 3의 제조Preparation of Intermediate 3

출발 원료로 BaCO3, SrCO3, CaCO3, Co3O4, Fe2O3을, 몰 비율로 Ba: Sr: Ca: Co: Fe = 1.2 : 1.2 : 0.6 : 2 : 24 가 되도록 칭량, 및 혼합하여, 철 함유 전구체를 제조한다.Weigh BaCO 3 , SrCO 3 , CaCO 3 , Co 3 O 4 , and Fe 2 O 3 as starting raw materials so that the molar ratio is Ba: Sr: Ca: Co: Fe = 1.2 : 1.2 : 0.6 : 2 : 24, and By mixing, an iron-containing precursor is prepared.

이후, 철 함유 전구체와 분산매로 물 또는 에탄올을 혼합하고 볼 밀(ball mill)을 이용하여 24 시간 동안 분쇄 후, 건조한다.Thereafter, the iron-containing precursor is mixed with water or ethanol as a dispersion medium, ground for 24 hours using a ball mill, and then dried.

이후, 분쇄된 전구체를 900 ℃ 의 온도로 4 시간 동안 하소하여 중간체 3을 얻는다. 얻어진 중간체 3은 하소를 통해 내부에 M형 상, Y형 상, 및 CoFe2O4 상의 3상 혼합 상이 형성되어 있다.Thereafter, the pulverized precursor is calcined at a temperature of 900° C. for 4 hours to obtain Intermediate 3. The obtained intermediate 3 has a three-phase mixed phase formed inside the M-type phase, Y-type phase, and CoFe 2 O 4 phase through calcination.

중간체 4의 제조Preparation of Intermediate 4

출발 원료로 BaCO3, SrCO3, CaCO3, Co3O4, Fe2O3을, 몰 비율로 Ba: Sr: Ca: Co: Fe = 1.2 : 1.2 : 0.6 : 2 : 24 가 되도록 칭량, 및 혼합하여, 철 함유 전구체를 제조한다.Weigh BaCO 3 , SrCO 3 , CaCO 3 , Co 3 O 4 , and Fe 2 O 3 as starting raw materials so that the molar ratio is Ba: Sr: Ca: Co: Fe = 1.2 : 1.2 : 0.6 : 2 : 24, and By mixing, an iron-containing precursor is prepared.

이후, 철 함유 전구체와 분산매로 물 또는 에탄올을 혼합하고 볼 밀(ball mill)을 이용하여 24 시간 동안 분쇄 후, 건조한다.Thereafter, the iron-containing precursor is mixed with water or ethanol as a dispersion medium, ground for 24 hours using a ball mill, and then dried.

이후, 분쇄된 전구체를 1100 ℃ 의 온도로 4 시간 동안 하소하여 중간체 4를 얻는다. 얻어진 중간체 4는 하소를 통해 내부에 M형 상, Y형 상, 및 CoFe2O4 상의 3상 혼합 상이 형성되어 있다.Thereafter, the pulverized precursor is calcined at a temperature of 1100° C. for 4 hours to obtain Intermediate 4. The obtained intermediate 4 has a three-phase mixed phase formed inside the M-type phase, Y-type phase, and CoFe 2 O 4 phase through calcination.

실시예Example 1- One- 1 의1 of 제조 manufacturing

전술한 중간체 1을 200 MPa 로 등방 압축 성형하여 펠렛 형태의 시편을 제조한다. 이후, 얻어진 시편을 1100 ℃에서 4 시간 동안 소결하여, 실시예 1-1의 자성 세라믹 소결체를 얻는다.The above-described intermediate 1 is isostatically compressed at 200 MPa to prepare a pellet-shaped specimen. Thereafter, the obtained specimen was sintered at 1100°C for 4 hours to obtain the magnetic ceramic sintered body of Example 1-1.

실시예Example 1-2의 제조 Preparation of 1-2

소결 온도를 1200 ℃로 달리한 것을 제외하고는 전술한 실시예 1-1과 동일한 방법을 통해 실시예 1-2의 자성 세라믹 소결체를 얻는다.The magnetic ceramic sintered body of Example 1-2 was obtained through the same method as Example 1-1 described above, except that the sintering temperature was changed to 1200°C.

실시예Example 1-3의 제조 Preparation of 1-3

소결 온도를 1250 ℃로 달리한 것을 제외하고는 전술한 실시예 1-1과 동일한 방법을 통해 실시예 1-3의 자성 세라믹 소결체를 얻는다.The magnetic ceramic sintered body of Example 1-3 was obtained through the same method as Example 1-1 described above, except that the sintering temperature was changed to 1250°C.

실시예 1-1 내지 1-3 에 따른 자성 세라믹 소결체는 모두 Ba1 . 5Sr1 . 5Co2Fe24O41 로 표현되는 자성체이다.The magnetic ceramic sintered bodies according to Examples 1-1 to 1-3 all contain Ba 1 . 5 Sr 1 . 5 Co 2 Fe 24 O 41 It is a magnetic material expressed as .

실시예Example 2-1의 제조 Manufacturing of 2-1

중간체 1 대신 중간체 2를 사용한 것을 제외하고는 전술한 실시예 1-1과 동일한 방법을 통해 실시예 2-1의 자성 세라믹 소결체를 얻는다.The magnetic ceramic sintered body of Example 2-1 was obtained through the same method as Example 1-1 described above, except that Intermediate 2 was used instead of Intermediate 1.

실시예Example 2-2의 제조 Preparation of 2-2

소결 온도를 1200 ℃로 달리한 것을 제외하고는 전술한 실시예 2-1와 동일한 방법을 통해 실시예 2-2의 자성 세라믹 소결체를 얻는다.The magnetic ceramic sintered body of Example 2-2 was obtained through the same method as Example 2-1 described above, except that the sintering temperature was changed to 1200°C.

실시예Example 2-3의 제조 Preparation of 2-3

소결 온도를 1250 ℃로 달리한 것을 제외하고는 전술한 실시예 2-1와 동일한 방법을 통해 실시예 2-3의 자성 세라믹 소결체를 얻는다.The magnetic ceramic sintered body of Example 2-3 was obtained through the same method as Example 2-1 described above, except that the sintering temperature was changed to 1250°C.

실시예 2-1 내지 2-3 에 따른 자성 세라믹 소결체는 모두 Ba1.4Sr1.4Ca0.2Co2Fe24O41로 표현되는 자성체이다.The magnetic ceramic sintered bodies according to Examples 2-1 to 2-3 are all magnetic materials expressed as Ba 1.4 Sr 1.4 Ca 0.2 Co 2 Fe 24 O 41 .

실시예Example 3-1의 제조 Manufacturing of 3-1

중간체 1 대신 중간체 3을 사용한 것을 제외하고는 전술한 실시예 1-1과 동일한 방법을 통해 실시예 3-1의 자성 세라믹 소결체를 얻는다.The magnetic ceramic sintered body of Example 3-1 was obtained through the same method as Example 1-1 described above, except that Intermediate 3 was used instead of Intermediate 1.

실시예Example 3-2의 제조 Manufacturing of 3-2

소결 온도를 1150 ℃로 달리한 것을 제외하고는 전술한 실시예 3-1과 동일한 방법을 통해 실시예 3-2의 자성 세라믹 소결체를 얻는다.The magnetic ceramic sintered body of Example 3-2 was obtained through the same method as Example 3-1 described above, except that the sintering temperature was changed to 1150°C.

실시예Example 3-3의 제조 Preparation of 3-3

소결 온도를 1200 ℃로 달리한 것을 제외하고는 전술한 실시예 3-1과 동일한 방법을 통해 실시예 3-3의 자성 세라믹 소결체를 얻는다.The magnetic ceramic sintered body of Example 3-3 was obtained through the same method as Example 3-1 described above, except that the sintering temperature was changed to 1200°C.

실시예Example 3-4의 제조 Preparation of 3-4

소결 온도를 1250 ℃로 달리한 것을 제외하고는 전술한 실시예 3-1과 동일한 방법을 통해 실시예 3-4의 자성 세라믹 소결체를 얻는다.The magnetic ceramic sintered body of Example 3-4 was obtained through the same method as Example 3-1 described above, except that the sintering temperature was changed to 1250°C.

실시예Example 3-5의 제조 Preparation of 3-5

중간체 3 대신 중간체 4을 사용한 것을 제외하고는 전술한 실시예 3-4와 동일한 방법을 통해 실시예 3-5의 자성 세라믹 소결체를 얻는다.The magnetic ceramic sintered body of Example 3-5 was obtained through the same method as Example 3-4 described above, except that Intermediate 4 was used instead of Intermediate 3.

실시예 3-1 내지 3-5 에 따른 자성 세라믹 소결체는 모두 Ba1.2Sr1.2Ca0.6Co2Fe24O41로 표현되는 자성체이다.The magnetic ceramic sintered bodies according to Examples 3-1 to 3-5 are all magnetic materials expressed as Ba 1.2 Sr 1.2 Ca 0.6 Co 2 Fe 24 O 41 .

전술한 실시예들에 대한 XRD 패턴을 측정하여, 도 2에 나타낸다. 또한, 실시예 1-1, 1-2, 1-3에 대한 SEM 이미지를 도 3에, 실시예 2-1, 2-2, 2-3에 대한 SEM 이미지를 도 4에, 실시예 3-1, 3-2, 3-3, 3-4에 대한 SEM 이미지를 도 5에 각각 나타낸다.The XRD patterns for the above-described examples were measured and shown in FIG. 2. In addition, SEM images for Examples 1-1, 1-2, and 1-3 are shown in Figure 3, SEM images for Examples 2-1, 2-2, and 2-3 are shown in Figure 4, and Example 3- SEM images for 1, 3-2, 3-3, and 3-4 are shown in Figure 5, respectively.

분석 1: Analysis 1: 실시예들의Examples XRDXRD 패턴 및 pattern and SEMS.E.M. 이미지 image

도 2는 실시예들에 대한 XRD 분석 그래프이고, 도 3은 실시예 1-1 내지 1-3를 소결(sintering) 온도 조건에 맞추어 배열한 SEM 이미지이고, 도 4는 실시예 2-1 내지 2-3를 소결(sintering) 온도 조건에 맞추어 배열한 SEM 이미지이고, 도 5는 실시예 3-1 내지 3-4를 소결(sintering) 온도 조건에 맞추어 배열한 SEM 이미지이다.Figure 2 is an -3 is an SEM image arranged according to sintering temperature conditions, and Figure 5 is an SEM image of Examples 3-1 to 3-4 arranged according to sintering temperature conditions.

도 2 내지 도 5에서 CoFe2O4 상은 편의상 "S" 로 표기하였다.In FIGS. 2 to 5, the CoFe 2 O 4 phase is indicated as “S” for convenience.

도 2 와 도 3을 참고하면, 우선 하소 온도를 1100 ℃로 동일하게 설정한 실시예 1-1 내지 실시예 1-3은 구체적인 소결 온도에 따라 최종적으로 형성되는 상과 미세 구조가 상이함을 확인할 수 있다. Referring to Figures 2 and 3, it can be seen that the final formed phase and microstructure are different depending on the specific sintering temperature in Examples 1-1 to 1-3 in which the calcination temperature was set to the same 1100°C. You can.

예를 들어, 실시예 1-1(소결 온도 1100 ℃)와 실시예 1-2(소결 온도 1200 ℃)는, 중간체 1의 M-Y 2상 혼합 상이 계속 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 다만, 실시예 1-1은 실시예 1-2 대비 입자들이 더욱 응집되어 있는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 실시예 1-3(소결 온도 1250 ℃)에서는 중간체 1의 M-Y 2상 혼합 상이 Z 단독 상으로 변화된 것을 확인할 수 있다. 실시예 1-3의 경우, Z 단독 상으로 변화함에 따라 중간체 1의 입자들 대부분이 육각 판상형 단위체 형상으로 변화하되, 상기 단위체들이 일체로 응집되어 있는 것을 확인할 수 있다.For example, it can be confirmed that in Example 1-1 (sintering temperature 1100°C) and Example 1-2 (sintering temperature 1200°C), the M-Y two-phase mixed phase of Intermediate 1 continues to appear. However, it can be seen that the particles in Example 1-1 were more aggregated compared to Example 1-2. However, in Example 1-3 (sintering temperature 1250°C), it could be confirmed that the M-Y two-phase mixed phase of Intermediate 1 was changed to a Z single phase. In Example 1-3, as Z changes to a single phase, most of the particles of Intermediate 1 change to a hexagonal plate-shaped unit shape, but it can be seen that the units are aggregated as one body.

도 2 와 도 4를 참고하면, 하소 온도를 1100 ℃로 동일하게 설정한 실시예 2-1 내지 실시예 2-3의 경우도, 구체적인 소결 온도에 따라 최종적으로 형성되는 상과 미세 구조가 상이함을 확인할 수 있다. Referring to Figures 2 and 4, even in the case of Examples 2-1 to 2-3 in which the calcination temperature was set to the same 1100°C, the final formed phase and microstructure were different depending on the specific sintering temperature. can confirm.

예를 들어, 실시예 2-1(소결 온도 1100 ℃)는 중간체 2의 M-Y 2상 혼합 상이 계속 나타나지만, 실시예 2-2(소결 온도 1200 ℃)와 실시예 2-3(소결 온도 1250 ℃)의 경우, 중간체 2의 M-Y 2상 혼합 상이 각각 Z 단독 상으로 변화된 것을 확인할 수 있다. 중간체 2의 경우, 중간체 1을 이용한 실시예 1-1 내지 실시예 1-3의 경우보다 Z 단독 상이 형성되는 소결 온도가 상대적으로 낮음을 알 수 있다. For example, Example 2-1 (sintering temperature 1100 °C) still shows the M-Y two-phase mixed phase of intermediate 2, while Example 2-2 (sintering temperature 1200 °C) and Example 2-3 (sintering temperature 1250 °C) In the case of , it can be confirmed that the M-Y two-phase mixed phase of Intermediate 2 was changed into a Z single phase. In the case of Intermediate 2, it can be seen that the sintering temperature at which the Z-only phase is formed is relatively lower than in Examples 1-1 to 1-3 using Intermediate 1.

다만, 실시예 2-3은 실시예 2-2 대비 입자들의 응집도가 높은 것을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 실시예 2-2 의 소결 조건에서부터 육각형 판상 구조의 입자가 형성되되, 입자들 간의 크기는 서로 상이할 수 있다. 이에 따라, 도 4에 나타난 것과 같이 비교적 크기가 큰 입자들이 응집하여 산맥 형상의 골격을 이루고, 비교적 크기가 작은 입자들은 상기 골격 사이에 응집되어 있는 미세 구조를 나타낸다.However, it can be seen that Example 2-3 has a higher degree of particle aggregation compared to Example 2-2. More specifically, particles with a hexagonal plate-like structure were formed under the sintering conditions of Example 2-2, but the sizes of the particles may be different. Accordingly, as shown in FIG. 4, relatively large particles aggregate to form a mountain range-shaped framework, and relatively small size particles aggregate between the framework to form a fine structure.

한편, 실시예 2-3의 경우, 실시예 2-2의 입자들에 비해 입자들간 크기 편차가 비교적 적은 바, 육각형 판상 구조를 갖는 입자들끼리 응집되어 라멜라 형상을 이루고 있다. 이 경우, 도 4에 나타난 것과 같이, 실시예 2-3의 라멜라 형상 내부 각 층의 두께가 실시예 2-2의 산맥 형상 골격 두께에 비해 상대적으로 두꺼우면서, 층 사이에 입자들이 비교적 높은 밀도로 응집되어 있는 것을 확인할 수 있다. Meanwhile, in the case of Example 2-3, the size difference between particles was relatively small compared to the particles of Example 2-2, and the particles having a hexagonal plate-shaped structure were aggregated to form a lamellar shape. In this case, as shown in Figure 4, the thickness of each layer inside the lamella shape of Example 2-3 is relatively thick compared to the thickness of the mountain range shape skeleton of Example 2-2, and the particles between the layers have a relatively high density. You can see that it is cohesive.

한편, 도 2와 도 5를 참고하면, 전술한 도 3, 도 4와 달리 하소 온도를 900 ℃로 동일하게 설정한 실시예 3-1 내지 실시예 3-4의 경우도, 구체적인 소결 온도에 따라 최종적으로 형성되는 상과 미세 구조가 상이함을 확인할 수 있다. Meanwhile, referring to FIGS. 2 and 5, unlike the above-described FIGS. 3 and 4, in the case of Examples 3-1 to 3-4 in which the calcination temperature was set to 900 ° C., depending on the specific sintering temperature, It can be confirmed that the final formed phase and microstructure are different.

예를 들어, 실시예 3-1(소결 온도 1100 ℃)는 중간체 3의 M-Y-S의 3상 혼합 상이 계속 나타나지만, 실시예 3-2(소결 온도 1150 ℃)에서 Z 단독 상으로 변화되고, 실시예 3-3(소결 온도 1200 ℃) 및 실시예 3-4(소결 온도 1250 ℃)에서는 Z-W 2상 혼합 상을 나타냄을 확인할 수 있다. 중간체 3의 경우, 중간체 1 또는 중간체 2 를 이용한 경우보다 Z 포함 상이 형성되는 소결온도가 상대적으로 낮음을 알 수 있다.For example, in Example 3-1 (sintering temperature 1100°C), the three-phase mixed phase of M-Y-S of Intermediate 3 continues to appear, but in Example 3-2 (sintering temperature 1150°C) it changes to a Z-only phase, and Example 3 It can be confirmed that -3 (sintering temperature 1200°C) and Example 3-4 (sintering temperature 1250°C) show a Z-W two-phase mixed phase. In the case of Intermediate 3, it can be seen that the sintering temperature at which the Z-containing phase is formed is relatively lower than in the case of Intermediate 1 or Intermediate 2.

한편, 실시예 3-1의 소결 온도(1100 ℃)에서부터 판상형 입자들이 형성되기 시작하되, 실시예 3-1의 경우는 입자간 크기 편차가 비교적 큰 것을 알 수 있다. 이에 반해, 실시예 3-2의 경우는 대부분의 입자가 판상형이 되도록 성장한 것을 확인할 수 잇다. 실시예 3-2의 경우, 전술한 Z 단독 상을 갖는 실시예 1-3, 실시예 2-2, 실시예 2-3과 유사한 미세 구조를 나타냄을 확인할 수 있다. 그러나, 실시예 3-3과 실시예 3-4의 경우, 소결 온도가 증가할수록 평형 입자 모양이 점차 구형(求刑)에 가까운 형상을 갖는 것을 확인할 수 있다. 이는 Z형 상 일부가 W형 상으로 변화하기 때문인 것을 확인할 수 있다.Meanwhile, plate-shaped particles began to form from the sintering temperature (1100° C.) of Example 3-1, but in the case of Example 3-1, it can be seen that the size difference between particles was relatively large. On the other hand, in the case of Example 3-2, it can be seen that most of the particles grew to be plate-shaped. In the case of Example 3-2, it can be confirmed that it exhibits a microstructure similar to Examples 1-3, Example 2-2, and Example 2-3 having the above-described Z single phase. However, in the case of Examples 3-3 and 3-4, it can be seen that as the sintering temperature increases, the equilibrium particle shape gradually approaches a spherical shape. It can be confirmed that this is because part of the Z-shaped phase changes into a W-shaped phase.

이상에서 살펴본 바와 같이, Ca을 포함하지 않는 실시예 1-1 내지 실시예 1-3이나, Ca을 비교적 소량 포함하는 실시예 2-1 내지 실시예 2-3의 경우, 자성 세라믹 소결체가 Z형 상으로 변화되기 위한 하소 온도와 소결 온도가 다소 높음을 알 수 있다. 한편, 실시예 3-1 내지 실시예 3-4의 경우 비교적 낮은 하소 온도와 소결 온도에서 Z형 상으로 변화될 수 있으나, 소결 온도의 상승에 따라 Z형 상의 일부가 W형 상으로 변화될 수 있음을 확인할 수 있다.As seen above, in the case of Examples 1-1 to 1-3 that do not contain Ca, and Examples 2-1 to 2-3 that contain a relatively small amount of Ca, the magnetic ceramic sintered body is Z-type. It can be seen that the calcination temperature and sintering temperature for change to the phase are somewhat high. Meanwhile, in the case of Examples 3-1 to 3-4, the Z-type phase may be changed at relatively low calcination and sintering temperatures, but as the sintering temperature increases, part of the Z-type phase may change into the W-type phase. You can confirm that it exists.

분석 2: Analysis 2: 실시예Example 1-3, 1-3, 실시예Example 2-3, 2-3, 실시예Example 3-2 및 3-2 and 실시예Example 3-5의 3-5 보자력coercivity (( HcHc ) 및 자기 포화도(Ms)) and magnetic saturation (Ms)

Z 단독 상을 갖는 실시예 1-3, 실시예 2-3, 실시예 3-2와, 실시예 3-2와 함께 화학식 2로 표현되되, 실시예 1-3, 실시예 2-3과 동일한 하소 및 소결 온도로 제조된 실시예 3-4(하소 온도 1100 ℃, 소결 온도 1200 ℃)에 대한 자기이력곡선을 도 6에 나타낸다.Examples 1-3, 2-3, and 3-2 having a Z-only phase, and together with Example 3-2, are expressed by Formula 2, but are the same as Examples 1-3 and 2-3. The hysteresis curve for Examples 3-4 (calcining temperature 1100°C, sintering temperature 1200°C) prepared at the calcining and sintering temperatures is shown in Figure 6.

도 6은 실시예 1-3, 실시예 2-3, 실시예 3-2, 및 실시예 3-5에 대한 자기이력곡선 그래프이다.Figure 6 is a hysteresis curve graph for Examples 1-3, 2-3, 3-2, and 3-5.

도 6을 참조하면, 동일 하소 및 소결 조건(하소 온도 1100 ℃, 소결 온도 1200 ℃) 하에서의 보자력은 실시예 1-3, 실시예 2-3가 각각 100 Oe 이하로 비슷한 수준을 나타내나, 실시예 3-5는 100 Oe 이상 약 200 Oe 이하로 비교적 높은 편임을 확인할 수 있다. 한편, 하소 및 소결 조건이 상이하지만 Z 단독상을 갖는 실시예 3-2의 경우, 실시예 1-3, 실시예 2-3과 유사하게 100 Oe 이하의 보자력을 가짐을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, the coercivity under the same calcination and sintering conditions (calcination temperature of 1100°C, sintering temperature of 1200°C) is similar to that of Examples 1-3 and 2-3, each at 100 Oe or less. It can be seen that 3-5 is relatively high, at over 100 Oe and around 200 Oe. Meanwhile, although the calcination and sintering conditions are different, it can be confirmed that Example 3-2, which has a Z-only phase, has a coercive force of 100 Oe or less, similar to Examples 1-3 and Example 2-3.

이는 Z 단독 상을 갖는 실시예 1-3, 실시예 2-3, 및 실시예 3-2와 달리, 실시예 3-5 내부 Z형 상 일부가 W형 상으로 변형되었기 때문인 것으로 추측된다.This is presumed to be because, unlike Examples 1-3, 2-3, and 3-2, which have a Z-only phase, part of the internal Z-shaped phase in Example 3-5 was transformed into a W-type phase.

한편, 동일 하소 및 소결 조건(하소 온도 1100 ℃, 소결 온도 1200 ℃) 하에서의 자기 포화도는 실시예 1-3, 실시예 2-3이 약 49 emu/g을 나타내는 것과 달리, 실시예 3-5가 약 64 emu/g 로 비교적 높은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 한편, 하소 및 소결 조건이 상이하지만 Z형 단독상을 갖는 실시예 3-2의 경우, 실시예 3-5와 유사한 약 64 emu/g 의 자기 포화도를 나타냄을 확인할 수 있다. Meanwhile, the magnetic saturation under the same calcination and sintering conditions (calcination temperature 1100°C, sintering temperature 1200°C) was about 49 emu/g in Examples 1-3 and 2-3, whereas Example 3-5 showed It can be seen that it represents a relatively high value of about 64 emu/g. Meanwhile, although the calcination and sintering conditions are different, it can be seen that Example 3-2, which has a Z-type single phase, shows a magnetic saturation of about 64 emu/g, similar to Example 3-5.

이는 실시예 1-3, 실시예 2-3 대비, Ca을 더 많이 포함하는 실시예 3-2와 실시예 3-5 가 Ca에 의해 포화 자화도 값이 약간 상승한 것으로 추측된다. 다만, 80 emu/g를 초과하는 자기 포화도를 갖는 일반적인 자성 세라믹 소결체와 대비할 때, 실시예 1-3, 실시예 2-3 및 실시예 3-2, 실시예 3-5 모두 64 emu/g 이하의 자기 포화도를 나타냄을 확인할 수 있다.It is assumed that compared to Examples 1-3 and 2-3, Examples 3-2 and 3-5, which contain more Ca, slightly increased the saturation magnetization value due to Ca. However, when compared to a general magnetic ceramic sintered body having a magnetic saturation exceeding 80 emu/g, all of Examples 1-3, 2-3, 3-2, and 3-5 were 64 emu/g or less. It can be confirmed that it represents a magnetic saturation of .

이에 따라, 실시예 1-3, 실시예 2-3, 실시예 3-2 및 실시예 3-5 의 자성 세라믹 소결체는 보자력 및 자기 포화도가 상대적으로 모두 낮아, 우수한 연자성 특성을 가짐을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be confirmed that the magnetic ceramic sintered bodies of Examples 1-3, 2-3, 3-2, and 3-5 have both relatively low coercive force and magnetic saturation, and have excellent soft magnetic properties. there is.

분석 3: 주파수 대역별 Analysis 3: By frequency band 실시예Example 1-3, 1-3, 실시예Example 2-3, 2-3, 실시예Example 3-2의 유전 손실 탄젠트 및 자기 손실 탄젠트 변화 Dielectric loss tangent and magnetic loss tangent change in 3-2

주파수를 변화시키면서 실시예 1-3, 실시예 2-3, 실시예 3-2의 자성 세라믹 소결체 각각에 대한 유전 손실 탄젠트(tan δ1), 및 자기 손실 탄젠트(tan δ2)를 측정하고, 이를 도 7과 도 8로 나타낸다.While changing the frequency, the dielectric loss tangent (tan δ 1 ) and magnetic loss tangent (tan δ 2 ) for each of the magnetic ceramic sintered bodies of Examples 1-3, Example 2-3, and Example 3-2 were measured, This is shown in Figures 7 and 8.

도 7은 실시예 1-3, 실시예 2-3, 실시예 3-2에 대한 유전 손실 탄젠트(dielectic loss tangent)를 나타낸 그래프이고, 도 8은 실시예 1-3, 실시예 2-3, 실시예 3-2에 대한 자기 손실 탄젠트(magnetic loss tangent)를 나타낸 그래프이다. 도 7과 도 8의 x축과 y축은 로그 스케일(log scale)로 표현되어 있다.FIG. 7 is a graph showing the dielectric loss tangent for Examples 1-3, 2-3, and 3-2, and FIG. 8 is a graph showing dielectric loss tangents for Examples 1-3, 2-3, and 3-2. This is a graph showing the magnetic loss tangent for Example 3-2. The x-axis and y-axis of FIGS. 7 and 8 are expressed in log scale.

도 7을 참조하면, 1 GHz 이하의 저주파수 대역에서의 유전 손실 탄젠트는 대체로 실시예 2-3이 가장 낮고, 실시예 1-3과 실시예 3-2가 비슷한 수준을 나타낸다. 그러나, 약 400 MHz 이상의 주파수 대역에서 실시예 2-3의 유전 손실 탄젠트가 급격히 증가하여, 약 700 MHz 이상의 주파수 대역에서는 실시예 1-3과 실시예 3-2보다 큰 유전 손실 탄젠트를 나타냄을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 7, the dielectric loss tangent in the low frequency band of 1 GHz or less is generally the lowest in Example 2-3, and Examples 1-3 and 3-2 show similar levels. However, in the frequency band of about 400 MHz or more, the dielectric loss tangent of Example 2-3 increases rapidly, and it can be seen that in the frequency band of about 700 MHz or more, the dielectric loss tangent is larger than that of Examples 1-3 and Example 3-2. You can.

한편, 실시예 1-3, 실시예 2-3 및 실시예 3-2 모두, 300 MHz 내지 500 MHz 주파수 대역에서의 유전 손실 탄젠트는 모두 0.04 이하이며, 실시예 2-3의 경우 0.01 에 근접한 값을 나타냄을 확인할 수 있다.Meanwhile, in all of Examples 1-3, 2-3, and 3-2, the dielectric loss tangent in the 300 MHz to 500 MHz frequency band is all 0.04 or less, and in the case of Example 2-3, it is a value close to 0.01. It can be confirmed that it represents .

도 8을 참조하면, 1 GHz 이하의 저주파수 대역에서의 자기 손실 탄젠트는 실시예 2-3과 실시예 3-2가 낮고, 실시예 1-3이 비교적 높은 수준을 나타낸다. 자기 손실 탄젠트는 주파수 대역이 증가함에 따라 대체로 증가하는 양상을 나타낸다.Referring to FIG. 8, the magnetic loss tangent in the low frequency band of 1 GHz or less is low in Examples 2-3 and 3-2, and is relatively high in Example 1-3. The magnetic loss tangent generally increases as the frequency band increases.

한편, 실시예 1-3, 실시예 2-3 및 실시예 3-2 모두, 300 MHz 내지 500 MHz 주파수 대역에서의 자기 손실 탄젠트는 모두 0.2 이하이며, 실시예 2-3의 경우 약 0.04 에 근접한 값을 나타냄을 확인할 수 있다.Meanwhile, in all of Examples 1-3, 2-3, and 3-2, the magnetic loss tangent in the 300 MHz to 500 MHz frequency band is all 0.2 or less, and in the case of Example 2-3, it is close to about 0.04. You can confirm that it represents a value.

즉, 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체는 300 MHz 내지 500 MHz 주파수 대역에서 유전 손실 탄젠트와 자기 손실 탄젠트가 모두 작으며, 1 GHz 근방의 고주파 대역서도 자기 특성이 우수함을 확인할 수 있다. 이에 따라, 일 구현예에 따른 자성 세라믹 소결체는 300 MHz 내지 500 MHz 의 저주파수 대역 전파를 안정적으로 송/수신해야 하는 MICS 송/수신용 안테나 등에도 적용 가능하다.That is, it can be confirmed that the magnetic ceramic sintered body according to one embodiment has both small dielectric loss tangent and magnetic loss tangent in the frequency band of 300 MHz to 500 MHz, and has excellent magnetic properties even in the high frequency band around 1 GHz. Accordingly, the magnetic ceramic sintered body according to one embodiment can also be applied to MICS transmission/reception antennas, etc., which must stably transmit/receive low-frequency band radio waves of 300 MHz to 500 MHz.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements can be made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims. It falls within the scope of invention rights.

Claims (14)

Z형 상(phase)을 포함하고, 하기 화학식 1로 표현되는 자성 세라믹 소결체.
[화학식 1]
Ba1.5-xSr1.5-xCa2xM2Fe24O41
상기 화학식 1에서, M은 Co, Ni, Cu, Mg, Mn, Ti, Al, Mn, Zn, 및 Zr 로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, 0 < x ≤ 0.3 이다.
A magnetic ceramic sintered body including a Z-type phase and expressed by the following formula (1).
[Formula 1]
Ba 1.5-x Sr 1.5-x Ca 2x M 2 Fe 24 O 41
In Formula 1, M is one or more elements selected from Co, Ni, Cu, Mg, Mn, Ti, Al, Mn, Zn, and Zr, and 0 < x ≤ 0.3.
제1항에서,
상기 화학식 1에서, 상기 M은 Co인 자성 세라믹 소결체.
In paragraph 1:
In Formula 1, M is Co.
제1항에서,
상기 Z형 상은 상기 자성 세라믹 소결체가 이루는 전체 상(phase)을 기준으로 90 % 이상인 자성 세라믹 소결체.
In paragraph 1:
The Z-shaped phase is 90% or more of the entire phase of the magnetic ceramic sintered body.
제1항에서,
상기 자성 세라믹 소결체는 Z형 단일 상으로 이루어진 자성 세라믹 소결체.
In paragraph 1:
The magnetic ceramic sintered body is a magnetic ceramic sintered body composed of a Z-type single phase.
제1항에서,
상기 자성 세라믹 소결체의 기공도(porosity)는 5 부피% 이하인 자성 세라믹 소결체.
In paragraph 1:
The magnetic ceramic sintered body has a porosity of 5% by volume or less.
제1항에서,
상기 자성 세라믹 소결체의 자기 포화도는 49 emu/g 내지 64 emu/g 인 자성 세라믹 소결체.
In paragraph 1:
The magnetic ceramic sintered body has a magnetic saturation of 49 emu/g to 64 emu/g.
제1항에서,
상기 자성 세라믹 소결체의 보자력은 0 초과 200 Oe 이하인 자성 세라믹 소결체.
In paragraph 1:
The magnetic ceramic sintered body has a coercive force of more than 0 and 200 Oe or less.
제1항에서,
상기 자성 세라믹 소결체는 300 MHz 내지 500 MHz 의 주파수 대역에서 유전 손실 탄젠트(tan δ1)가 0.04 이하인 자성 세라믹 소결체.
In paragraph 1:
The magnetic ceramic sintered body has a dielectric loss tangent (tan δ 1 ) of 0.04 or less in the frequency band of 300 MHz to 500 MHz.
제1항에서,
상기 자성 세라믹 소결체는 300 MHz 내지 500 MHz 의 주파수 대역에서 자기 손실 탄젠트(tan δ2)가 0.2 이하인 자성 세라믹 소결체.
In paragraph 1:
The magnetic ceramic sintered body has a magnetic loss tangent (tan δ 2 ) of 0.2 or less in the frequency band of 300 MHz to 500 MHz.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 자성 세라믹 소결체를 제조하는 방법으로서,
철(Fe) 함유 전구체를 850 ℃ 내지 1200 ℃로 하소하여 중간체를 얻고, 상기 중간체를 가압 성형하고, 상기 가압 성형된 중간체를 1100 ℃ 내지 1300 ℃ 로 소결하여 상기 화학식 1로 표현되는 자성 세라믹 소결체를 얻는, 자성 세라믹 소결체의 제조 방법.
A method of manufacturing the magnetic ceramic sintered body according to any one of claims 1 to 9, comprising:
An iron (Fe)-containing precursor is calcined at 850°C to 1200°C to obtain an intermediate, the intermediate is pressure molded, and the pressure molded intermediate is sintered at 1100°C to 1300°C to produce a magnetic ceramic sintered body represented by Formula 1. Obtaining a method for producing a magnetic ceramic sintered body.
제10항에서,
상기 철 함유 전구체를 900 ℃ 내지 1100 ℃로 하소하여 중간체를 얻는 자성 세라믹 소결체의 제조 방법.
In paragraph 10:
A method for producing a magnetic ceramic sintered body in which an intermediate is obtained by calcining the iron-containing precursor at 900°C to 1100°C.
제11항에서,
상기 중간체를 1100 ℃ 내지 1250 ℃ 로 소결하여 하기 화학식 2로 표현되는 중간체를 얻는 자성 세라믹 소결체의 제조 방법.
[화학식 2]
Ba1.2Sr1.2Ca0.6Co2Fe24O41
In paragraph 11:
A method of producing a magnetic ceramic sintered body in which the intermediate is sintered at 1100°C to 1250°C to obtain an intermediate represented by the following formula (2).
[Formula 2]
Ba 1.2 Sr 1.2 Ca 0.6 Co 2 Fe 24 O 41
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 자성 세라믹 소결체를 포함하는 안테나.An antenna comprising the magnetic ceramic sintered body according to any one of claims 1 to 9. 제13항에서,
상기 안테나는 의료 임플란트 장치간 통신 서비스(medical implant communication service, MICS) 안테나, 전자 태그(radio frequency identification, RFID) 안테나, 모바일 방송(digital multimedia broadcasting, DMB) 안테나 중 적어도 어느 하나인 안테나.
In paragraph 13:
The antenna is at least one of a medical implant communication service (MICS) antenna, an electronic tag (radio frequency identification, RFID) antenna, and a mobile broadcasting (digital multimedia broadcasting, DMB) antenna.
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