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现代雷达系统、反导系统、卫星通信系统正向着微系统和一体化方向发展,微波元器件和电子元器件的小型化、高频化、集成化、高性能化以及稳定性和可靠性成为必然,低温共烧结微波铁氧体(LTCF)和微波陶瓷(LTCC)成为国际上该领域的支撑热点,也是实现无源相控阵雷达和反导系统变革的瓶颈技术。至今,国际上对旋磁尖晶石铁氧体在微波和毫米波段的低温共烧结技术(900℃)仍然没有很好的解决,尤其是低温共烧结后怎样保证高的饱和磁化强度,低的铁磁共振线宽及矫顽力,仍然是我们时代的一个挑战。对于怎样把低温共烧结粉体变成可应用的旋磁生瓷料带和集成器件,更是这一领域面临的最大基础科学问题,本论文正是针对这些国际难点科学问题和技术瓶颈展开工作,具体如下:首先,采用少量H3BO3-Bi2O3-SiO2-ZnO(BBSZ)玻璃相掺杂Li ZnTi(Li0.43Zn0.27Ti0.13Fe2.17O4)铁氧体,通过陶瓷烧结技术法合成。发现BBSZ玻璃相通过液相烧结促进晶粒生长,同时适量的添加量能降低样品的孔隙率。系统地解释了旋磁特性关键参数包括饱和磁感应强度、矫顽力、铁磁共振线宽等与样品微观形貌、孔隙率等彼此间的影响关系。在880~900℃烧结温度范围内,适量的BBSZ玻璃相添加量不仅有助于提高饱和磁感应强度,同时能降低矫顽力和铁磁共振线宽。920℃烧结BBSZ玻璃相添加量为0.5 wt.%的Li ZnTi铁氧体,其饱和磁感应强度达340 mT,矫顽力低至104 A/m,矩形比在0.92以上,铁磁共振线宽低至158Oe。该材料参数,对于Li ZnTi铁氧体应用于X波段及以上频段LTCC移相器制备具有很强竞争力。其次,系统研究了Li2O-B2O3-SiO2-CaO-Al2O3(LBSCA)玻璃相掺杂Li ZnTi(Li0.43Zn0.27Ti0.13Fe2.17O4)铁氧体在低温烧结条件下对微结构和旋磁性能的影响。建立了LiZnTi铁氧体在少量低熔点LBSCA玻璃相条件下的烧结动态模型,深入理解并解决了低温共烧难题。发现样品的致密化过程对LBSCA玻璃相含量非常敏感,而且极低LBSCA玻璃相含量能保证样品的致密性,促进晶粒生长并提高磁性能和旋磁性能。通过拟合计算铁磁共振线宽各部分贡献,为获得低旋磁损耗实现了理论与实验验证。经900℃烧结LBSCA玻璃相添加量为0.7 wt.%的LiZn Ti铁氧体,其饱和磁化强度达65 emu/g,矫顽力降至170 A/m,矩形比在0.82以上,铁磁共振线宽低至168 Oe左右。该材料参数,对于Li ZnTi铁氧体应用于X波段及以上频段LTCC移相器制备提供很大可能性。然后,提出一种优化的低温液相烧结方法制备Li0.43Zn0.27Ti0.13Fe2.17O4铁氧体。其中0.3 wt.%的LBSCA玻璃相用于降低LiZnTi铁氧体的烧结温度至950℃以下,而添加Bi2O3氧化物有利于优化LiZnTi铁氧体的微结构、致密性并提升磁性能及旋磁性能。深入探讨了LBSCA玻璃相和Bi2O3氧化物联合掺杂对晶粒生长、致密性、磁性能及旋磁性能方面的影响及其相关机制。发现掺杂0.3 wt.%的LBSCA玻璃相和0.03 wt.%的Bi2O3氧化物的Li ZnTi铁氧体经940℃二次烧结成功抑制了晶粒异常生长(AGG)现象从而提高微结构的均匀性,降低其孔隙率至1%以下并呈现良好的磁性能及旋磁性能:饱和磁化强度提高至73.32 emu/g,矫顽力降低到120 A/m,铁磁共振线宽也低至163 Oe。因此,利用该种方法制备Li ZnTi铁氧体材料而应用于LTCC移相器是一个很有前途的选择。另外,2-20 wt.%NiZn纳米铁氧体(Ni0.4Zn0.6Fe2O4)置入Li ZnTi铁氧体(Li0.42Zn0.27Ti0.11Fe2.2O4)在远低于银熔点的温度920℃烧结。LiZnTi铁氧体通过固相反应法制备,而NiZn纳米铁氧体通过水热合成法制备。经过对复合铁氧体恰当的热处理,从而获得较低的铁磁共振线宽、矫顽力以及较高的饱和磁化强度。通过XRD精修、穆斯堡尔谱等方法系统深入研究了此复合铁氧体的晶体结构,提出并验证了LiZnTi铁氧体与NiZn铁氧体(A),[B]位离子部分互取代化学模型。物理宏观性能参数随Ni Zn纳米铁氧体的置入量的变化进一步证实了该化学模型。适当的NiZn纳米铁氧体置入量有助于提高Li ZnTi铁氧体的饱和磁化强度,同时降低矫顽力及铁磁共振线宽。当Li Zn Ti铁氧体置入8 wt.%的Ni Zn纳米铁氧体,饱和磁化强度达74.23 emu/g,矫顽力低至132.9 A/m,铁磁共振线宽低至152.5 Oe。因此,该复合铁氧体有希望用于包括移相器、滤波器及小型化天线基板的LTCC器件制备。最后,通过V2O5和Sb2O3掺杂取代Li0.43Zn0.27Ti0.13Fe2.17O4铁氧体,通过传统的固相反应法制备。其中V5+和Sb3+可能分别进入此Li ZnTi铁氧体的四面体和八面体位置,实现~900℃低温烧结同时获得良好的磁性能、旋磁性能。通过XRD的Rietveld精修证实当x≤0.010时,大部分V5+离子取代(A)位的Fe3+离子而大部分的Sb3+离子取代[B]位的Ti4+离子;当0.020≤x≤0.040,部分的V5+离子取代(A)位的Fe3+离子导致产生Fe2+离子,同时部分的Sb3+离子取代[B]位的Fe3+离子导致α-Fe2O3物相的出现。少量的V2O5和Sb2O3掺杂取代促进LiZn Ti铁氧体的晶粒生长,同时提高其致密性。当掺杂取代量x=0.010,经920℃低温烧结,其饱和磁感应强度为~470 mT,矫顽力为~174 A/m,矩形比在0.86左右,铁磁共振线宽低至~150.6 Oe。因此,该铁氧体材料对于应用在X以上频段的LTCC移相器具有很强的竞争力。