放电等离子烧结Bi，Ce掺杂钇铁石榴石陶瓷的微观结构与磁性能

作者：叶登建; 代波^*

来源：材料导报, 2024, (04): 1-10.

• 钇铁石榴石
• 陶瓷
• 放电等离烧结
• 低温快速烧结
• 静态磁性能

钇铁石榴石(Y3Fe5O12，YIG)是一种立方晶体结构的软磁铁氧体材料。YIG具有法拉第效应、低的铁磁共振线宽，因此在微波磁光具有广阔的应用前景。本文采用球磨法，经过预烧成功制备Y2.6-xBi0.4CexFe5O12 (x=0.1，0.2)粉末，再利用放电等离子烧结(SPS)将其在较低温度下制备成陶瓷。采用X射线衍射仪对陶瓷表面和内层进行了物相分析，采用扫描电子显微镜对粉体和陶瓷形貌观察，采用振动样品磁强计对样品进行了静态磁性能测试。实验结果表明，由于Bi元素的掺入，预烧温度降低到1050℃。利用放电等离子烧结方法，在1050 ℃、60 MPa、保温4 min条件下制备出了孔洞少、表观密度为5.3585 g/cm3和5.4469 g/cm3的Bi，Ce-YIG陶瓷，实现了Bi，Ce-YIG陶瓷的低温快速烧结。Ce的掺入提高了Y2.6-xBi0.4CexFe5O12 (x=0.1，0.2)粉末陶瓷的饱和磁化强度分别为23.01 emu/g、25.96 emu/g，有利于磁光器件的小型化。铁磁共振线宽最低为140.5 Oe，有利于器件在微波应用中的低损耗。

• 单位
  西南科技大学