[发明专利]一种致密的小晶粒YIG陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种致密的小晶粒YIG陶瓷的制备方法，包括以下步骤将氧化铁和氧化钇粉末以及适量酒精置于球磨机中湿法球磨，得到浆料；将浆料置于恒温箱内烘干，在研钵中研磨得到粉料；将粉料在1100℃‑1200℃的高温下预烧；将预烧后的粉料再次进行湿法球磨，得到浆料；再次将浆料烘干，研磨成粉料；将粉料造粒成型，得到生坯；排除生坯中的PVA；对生坯进行烧结，将生坯快速加热到一个较高的温度T1，迅速降温到一个较低的温度T2并保温一段时间，之后自然降温得到YIG陶瓷；本发明制备方法简单，生产成本低，易于实现工业化生产；所制备的YIG陶瓷在致密性、晶粒尺寸、饱和磁化强度等参数明显好于采用传统方法制备的YIG陶瓷，能够满足较高的应用要求。

主权项

一种致密的小晶粒YIG陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：配料：将氧化钇（Y2O3）和氧化铁（Fe2O3）按照3:5的分子比例进行配比，并混合均匀得到原料；第一次球磨：将质量百分比为20%‑25%的原料、40%‑45%的球以及30%‑35%的酒精置于球磨机中进行湿法球磨，持续球磨12‑24小时，从而使原料混合均匀形成浆料；烘干：将上述浆料置于恒温箱中烘烤，去除酒精，并在研钵中研磨，得到粉料；预烧：将粉料置于马弗炉中预烧，预烧温度为1100℃‑1200℃，并保持6小时，在该预烧过程中，原料发生化学反应为3Y2O3+5Fe2O3=2Y3Fe5O12，并得到YIG初级粉料；第二次球磨：将质量百分比为20%‑25%的YIG初级粉料、40%‑45%的球以及30%‑35%的酒精进行混合并置于球磨机中进行湿法球磨，持续球磨12‑24小时，得到YIG浆料；烘干：将经上述球磨后得到的YIG浆料再次置于恒温箱中烘干，并在研钵中研磨成粉料，得到YIG粉料；造粒成型：将浓度为8%的聚乙烯醇溶液（PVA）作为粘合剂掺入YIG粉料中，掺入的粘合剂的质量是粉料质量的5%‑10%，在研钵中混合均匀；将混合后的YIG粉料置于模具中压制成生坯；将生坯在研钵中磨碎成粉料，通过80目和140目的筛子过筛，取80目和140目筛子中间层的粉料，得到了颗粒大小适合的YIG粉料；将粉料置于模具中，在200MPa的压强下压制成生坯；排胶：将生坯置于马弗炉中在650℃的温度下煅烧3小时，排除生坯中的PVA；烧结：将排胶后的生坯置于马弗炉中，以10℃/min的升温速度将样品加热至温度T1，所述温度T1在1350℃至1400℃之间，然后立即以25℃/min的降温速度快速降温至温度T2，所述温度T2在1200℃至1300℃之间，并在温度T2条件下保持12至24小时，再以自然降温至室温，最终得到了致密的小晶粒YIG陶瓷。