1.一種多元摻雜YIG材料,其特征在于:化學(xué)通式為Y3-xAxFe4.97-yByO12,分為兩組:
第一組通式中的A為Ca2+,B為Zr4+,化學(xué)式為Y3-xCaxFe4.97-yZryO12,分別取摻雜量X=Y(jié)=0.1,0.2,0.3,0.4;
第二組通式中的A不摻雜,所以X=0,B為Zr4+與Mn2+聯(lián)合摻雜,代入(ZrMn)1/2,化學(xué)式為Y3-xFe4.97-y(ZrMn)1/2yO12,分別取摻雜量Y=0.2,0.4,0.6,0.8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元摻雜YIG材料的制備方法,其特征在于包括以下步驟:
(1)將分析純碳酸鈣、二氧化鋯、氧化鐵、氧化釔、一氧化錳作為原料,按照化學(xué)式配比配料,根據(jù)Y3-xAxFe4.97-yByO12中的x,y進行計算并準(zhǔn)確稱量各原料組分;
(2)一次球磨,將原料分別放入球磨鋼罐中,球磨劑為去離子水,球磨機轉(zhuǎn)速250-400轉(zhuǎn)/分,球磨時間12-24h,總的原材料:球磨機的小球:球磨機的大球:水的質(zhì)量比為1:1:(2-4):(1.5-4);
(3)在保護氣氛電阻爐中進行預(yù)燒,從室溫以1-4℃/min的升溫速度升至1200-1300℃的預(yù)燒溫度,在1100-1300℃保溫5-7h后自然降溫;
(4)二次球磨:將原材料分別放入球磨鋼罐中,球磨劑為去離子水,球磨機轉(zhuǎn)速250-400轉(zhuǎn)/分,球磨時間12-24h,總的原材料:球磨機的小球:球磨機的大球:水的質(zhì)量比為1:1:(2-4):(1.5-4);將二次球磨后的料烘干過40目篩得到鐵氧體粉料;
(5)造粒與成型:將膠水和上述鐵氧體粉料均勻摻和,膠水的質(zhì)量為鐵氧體粉料的8%-13%,然后用研缽混合研細(xì)過40目篩得到小顆粒,并將小顆粒壓成樣環(huán)或樣片供測量用;
(6)燒結(jié):燒結(jié)溫度為1420℃-1460℃,保溫時間為5-7h,然后1℃/min速率下降至500℃,最后自然降到室溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于:所述步驟(5)中,將小顆粒在8*107-12*107Pa的壓力下壓成內(nèi)徑7.05mm、外徑16.35mm、厚度1-3mm的樣環(huán),或直徑為16.35mm、厚度1-3mm的樣片供測量用。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于:對第一組通式的材料,分別取摻雜量X=Y(jié)=0.4,所述步驟(3)中在1200℃保溫6h后自然降溫,所述步驟(6)中燒結(jié)溫度為1430℃,保溫時間為6h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于:對第二組通式的材料,x=0,y=0.4,所述步驟(3)中在1200℃保溫6h后自然降溫,所述步驟(6)中燒結(jié)溫度為1450℃,保溫時間為6h。