RU2588262C2 - Ферритовый материал - Google Patents
Ферритовый материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2588262C2 RU2588262C2 RU2014147389/07A RU2014147389A RU2588262C2 RU 2588262 C2 RU2588262 C2 RU 2588262C2 RU 2014147389/07 A RU2014147389/07 A RU 2014147389/07A RU 2014147389 A RU2014147389 A RU 2014147389A RU 2588262 C2 RU2588262 C2 RU 2588262C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferrite material
- line width
- wave line
- width
- oxide
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229910000529 magnetic ferrite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 230000005418 spin wave Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N Samarium(III) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sm+3].[Sm+3] FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910001954 samarium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910000460 iron oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229940075630 samarium oxide Drugs 0.000 claims abstract description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000005350 ferromagnetic resonance Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- -1 yttrium-gadolinium Chemical compound 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к радиоэлектронной технике и касается создания ферритовых материалов с большими величинами ширины линии спиновых волн, предназначенных для использования в СВЧ-диапазоне, в том числе при изготовлении ферритов для приборов высокого уровня мощности сантиметрового диапазона длин волн. Получение ферритового материала с большой величиной ширины линии спиновых волн с намагниченностью насыщения 1800 Гс, шириной кривой ферромагнитного резонанса 40 Э, действительной составляющей диэлектрической проницаемости 15,0, тангенсом угла диэлектрических потерь не более 2-10-4, температурой Кюри не менее 200°C и шириной линии спиновых волн на частоте 9,5 ГГц не менее 10 эрстед, является техническим результатом изобретения. Ферритовый материал содержит, вес. %: оксид иттрия (Y2О3) - 45,0-45,5, оксид самария (Sm2O3) - 1,2-1,3, оксид железа (Fe2О3) - остальное. Предлагаемый состав позволяет создать ферритовый материал с вышеуказанными параметрами для производства и разработки СВЧ-приборов высокого уровня мощности. 2 табл., 6 пр.
Description
Изобретение относится к электронной технике и касается создания ферритовых материалов с высокими значениями ширины спиновых волн, предназначенных для использования в СВЧ-диапазоне, в том числе в приборах высокого уровня мощности.
Данный материал должен обладать следующими характеристиками:
- заданной величиной намагниченности насыщения - 4πµs;
- заданной величиной диэлектрической проницаемости - έr;
- низким значением тангенса угла диэлектрических потерь - tgδε;
- высокой температурой Кюри - θ;
- малой шириной кривой ферромагнитного резонанса - ΔН.
При создании такого ферритового материала должна быть решена задача обеспечения указанных характеристик при одновременном получении величины ширины линии спиновых волн (ΔНк) не менее 10 Э.
Известен ферритовый материал (каталог ОАО «НИИ «Феррит-Домен» "Приборы, изделия, материалы" 2010 г.), содержащий в составе оксиды железа и иттрия следующего состава, вес.%:
оксид иттрия (Y2O3) | 45,4÷45,9 |
оксид железа (Fe2О3) | остальное |
Данный материал имеет следующие основные характеристики:
- намагниченность насыщения (4πµs), Гс - 1780±05%;
- ширина кривой ферромагнитного резонанса (ΔН9), Э - ≤35;
- диэлектрическая проницаемость - 15,1±5%.
Однако ширина линии спиновых волн (ΔHк) этого материала не превышает 1,5 Э, что является недостаточным для увеличения пороговых значений СВЧ-полей (hкр) в приборах, где используется данный материал. Данный материал взят нами за прототип.
В качестве способа, повышающего ширину линии спиновых волн данного ферритового материала, применяется горячее прессование (каталог ОАО «НИИ «Феррит-Домен». "Приборы, изделия, материалы", 2010 г.). Ширина линии спиновых волн материала, полученного этим способом, не превышает 6 Э. Однако технология горячего прессования является низкопроизводительной и дорогостоящей, требует специального оборудования и оснастки. Это приводит к удорожанию ферритового материала и невозможности производить его в достаточных объемах.
Известны ферритовые материалы зарубежных фирм, близкие по свойствам к заявленному, их параметры приведены в таблице 1.
Материал GG-1600GH иттрий-гадолиниевый (Y-Gd-Ho) системы имеет недостаточно высокую намагниченность насыщения и, при хороших диэлектрических свойствах, большую ширину кривой ферромагнитного резонанса. Ширина линии спиновых волн мала.
Материал G-113+Ho or Со (Y-Co-Ho) - наиболее близок по намагниченности насыщения к заявленному, но значение величин ширины кривой ферромагнитного резонанса и ширины линии спиновых волн не указаны, так как они зависят от степени допирования гольмием или кобальтом и сильно взаимосвязаны. При допировании феррогранатов гольмием или кобальтом с увеличением ширины линии спиновых волн резко возрастает ширина кривой ферромагнитного резонанса, что и видно на примере материала Y918 (Y-Gd-Co-Dy). Сведения о составах в соотношении компонентов отсутствуют.
Целью изобретения является получение ферритового материала с шириной линии спиновых волн не менее 10 Э на частоте 9,5 ГГц, с намагниченностью насыщения 1800 Гс ±5%, шириной кривой ферромагнитного резонанса не более 40 Э, действительной составляющей диэлектрической проницаемости - 15,0±5%, тангенсом угла диэлектрических потерь не более 2·10-4 и температурой Кюри не менее 200°C.
Для этого предлагается ферритовый материал, который содержит в качестве исходных компонентов оксиды железа и иттрия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид самария при следующем соотношении компонентов, вес. %:
оксид иттрия (Y2O3) | 45,0÷45,5 |
оксид самария (Sm2O3) | 1,2±1,3 |
оксид железа (Fe2O3) | остальное |
Предлагаемый ферритовый материал получают по следующей технологии.
Исходные компоненты, взятые в необходимых соотношениях, перемешивают в шаровой мельнице в дистиллированной воде в течение 20-24 часов. Высушенную смесь протирают через сито и ферритизуют при температуре 1100-1200°C в течение 7-8 часов. Измельчение ферритизованной смеси проводят в мельнице типа аттритор в дистиллированной воде. Время измельчения 2-3 часа. Затем добавляют в измельченную смесь (шихту) в качестве пластификатора, водный раствор поливинилового спирта и получают пресс-порошок, который прессуют в стальных пресс-формах заданного размера на гидравлических прессах при удельном давлении 1,5-2 т/см2. Отпрессованные заготовки после 24 часов сушки на воздухе или в сушильных шкафах обжигают в камерных электропечах в атмосфере кислорода при температуре 1450-1500°C и выдержке 10-12 часов. В результате процесса обжига осуществляется синтез ферритового материала.
Примеры получения ферритового материала, состав и свойства приведены в таблице 2.
В примерах 1, 2 даны химические составы в пределах заявленных процентных соотношений и соответствующие им параметры ферритового материала, полученные в результате испытаний по стандартным методикам.
Пример №3 - увеличение содержания Y2O3 по сравнению с заявленным приводит к образованию второй фазы - перовскита и, как следствие, к увеличению ширины кривой ферромагнитного резонанса и тангенса угла диэлектрических потерь.
Пример №4 - уменьшение содержания Y2O3 по сравнению с заявленным приводит к образованию второй фазы - α-Fe2О3 и, как следствие, к увеличению ширины кривой ферромагнитного резонанса и тангенса угла диэлектрических потерь.
Пример №5 - увеличение содержания Sm2O3 по сравнению с заявленным приводит к резкому росту ширины кривой ферромагнитного резонанса.
Пример №6 - уменьшение содержания Sm2O3 по сравнению с заявленным приводит к уменьшению ширины линии спиновых волн.
Предлагаемое изобретение было создано в процессе выполнения технического задания на СЧ НИОКР «Разработка технологии создания ферритовых материалов на основе редкоземельных металлов для мощных СВЧ-приборов», шифр «Электровакуум-Феррит».
Создание такого материала позволит изготавливать СВЧ-ферриты для приборов высокого уровня мощности трехсантиметрового диапазона длин волн без применения низкопроизводительной и дорогостоящей технологии горячего прессования.
Получены опытные образцы и готовится комплект технической и технологической документации.
Claims (1)
- Ферритовый материал с большой величиной линии спиновых волн, содержащий в качестве базового состава оксиды иттрия, железа, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид самария при следующем соотношении компонентов, вес. %:
оксид иттрия (Y2O3) 45,0÷45,5 оксид самария (Sm2O3) 1,2÷1,3 оксид железа (Fe2O3) остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014147389/07A RU2588262C2 (ru) | 2014-11-26 | Ферритовый материал |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014147389/07A RU2588262C2 (ru) | 2014-11-26 | Ферритовый материал |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014147389A RU2014147389A (ru) | 2016-06-10 |
RU2588262C2 true RU2588262C2 (ru) | 2016-06-27 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2776991C1 (ru) * | 2021-08-20 | 2022-07-29 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Ферритовый материал |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2257629C1 (ru) * | 2004-03-01 | 2005-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" | Ферритовый материал |
RU2420821C1 (ru) * | 2010-05-05 | 2011-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") | Способ изготовления изделий из ферритового материала для интегральных устройств свч |
CN102531561A (zh) * | 2012-01-10 | 2012-07-04 | 深圳市华扬通信技术有限公司 | 一种用于微波铁氧体的钇铁柘榴石材料及其制备方法 |
WO2012097481A1 (zh) * | 2011-01-17 | 2012-07-26 | 临沂中瑞电子有限公司 | 一种MnZn铁氧体材料 |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2257629C1 (ru) * | 2004-03-01 | 2005-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" | Ферритовый материал |
RU2420821C1 (ru) * | 2010-05-05 | 2011-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") | Способ изготовления изделий из ферритового материала для интегральных устройств свч |
WO2012097481A1 (zh) * | 2011-01-17 | 2012-07-26 | 临沂中瑞电子有限公司 | 一种MnZn铁氧体材料 |
CN102531561A (zh) * | 2012-01-10 | 2012-07-04 | 深圳市华扬通信技术有限公司 | 一种用于微波铁氧体的钇铁柘榴石材料及其制备方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2776991C1 (ru) * | 2021-08-20 | 2022-07-29 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Ферритовый материал |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2723238A (en) | Manganese zinc ferrospinel compositions, including copper oxide | |
CN102408202B (zh) | 一种微带天线复合基板材料及其制备方法 | |
Wang et al. | Sintering, microstructure and magnetic properties of low temperature co-fired NiCuZn ferrites with Nb2O5 and MoO3 additions | |
RU2588262C2 (ru) | Ферритовый материал | |
KR101607582B1 (ko) | 유전체 자기 조성물, 유전체 자기, 전자 부품 및 통신 기기 | |
CN101968983B (zh) | 高阻抗宽频软磁铁氧体材料、磁环及其制备工艺 | |
RU2573601C1 (ru) | Ферритовый материал | |
CN109704749B (zh) | 超高频低损耗软磁铁氧体材料及磁芯的制备方法和应用 | |
Hu et al. | Effects of V2O5 addition on NiZn ferrite synthesized using two-step sintering process | |
Kogias et al. | New MnZn ferrites with high saturation flux density | |
Li et al. | Structure and magnetic properties of CuO-substituted Co 2 Y hexaferrites for high frequency applications | |
US3232877A (en) | Nickel ferrite containing cobalt and manganese | |
RU2638069C1 (ru) | Способ измельчения смеси карбоната стронция и оксида железа в производстве гексаферритов стронция | |
RU2660493C1 (ru) | Способ получения поликристаллических ферритов-гранатов | |
RU2776991C1 (ru) | Ферритовый материал | |
CN105185502B (zh) | 一种铁合金复合材料及其制备方法 | |
RU2637269C1 (ru) | Ферритовый материал | |
US3085980A (en) | Ferromagnetic material | |
Shihai et al. | Magnetic properties of Gd and Tb doped Co2Z type hexagonal soft magnetic ferrites | |
Phatungthane et al. | Dielectric properties of (1-x) SrFe 1/2 Nb 1/2 O 3-x BaZn 1/3 Ta 2/3 O 3 ceramics | |
RU2637705C1 (ru) | Способ измельчения смеси карбоната стронция и оксида железа в производстве гексаферритов стронция | |
RU2614005C1 (ru) | Способ измельчения смеси карбоната бария и оксида железа в производстве гексаферритов бария | |
US2992990A (en) | Soft magnetic material | |
Maisnam et al. | EFFECT OF MICROWAVE SINTERING ON THE STRUCTURAL AND ELECTRICAL PROPERTIES OF Li 0.51 Zn 0.2 Ti 0.2 V 0.01 Fe 2.08 O 4 FERRITE | |
RU2253164C1 (ru) | Никель-медно-цинковый феррит |