Окислительно-восстановительные процессы и магнитные свойства никельцинковых ферритов

• Автор: Кожина, Галина Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 134 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Т Е Особенности кристаллографической структуры шпинелей
1.2. Синтез образцов
1.3. Методы исследования
1.3.1. Рентгеноструктурный анализ
1.3.2. Калориметрический анализ
1.3.3. Дифференциальный термический и термогравиметрический анализы
1.3.4. Методы оптической микроскопии и
растровой электронной микроскопии
1.3.5. Метод ядерного микроанализа л'д'Л*.*.У:С
1.3.6. Измерение электросопротивления
1.3.7. Измерение магнитных статических и динамических характеристик ферритовых сердечников
1.4. Объекты исследования
2. ИЗУЧЕНИЕ КРИСТАЛЛОХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ
В НИКЕЛЬ-ЦИНКОВЫХ ФЕРРИТАХ
Введение
2.1. Окисление твердых растворов №ьх Ре2+Х О4
2.2. Окисление феррита №2+0 592п2+о.і9 Те2Т.20 Со2+0.02 Те3+2 02"4
2.2.1. Изотермическое окисление
2.2.2. Неизотермическое окисление
2.3. Обсуждение результатов
2.4. Кристаллохимические превращения при нагреве
феррита №0.57 Zщ % Соо.02 ТЄ2.15 Шо.08 О2

Заключение

3. ДИФФУЗИЯ МЕЧЕНЫХ АТОМОВ КИСЛОРОДА
В НИКЕЛЕВЫХ И ЦИНКОВОМ ФЕРРИТАХ
Введение
3.1. Диффузионный эксперимент
3.2. Анализ экспериментальных данных
3.2.1. Анализ зависимости полного числа атомов 180 в образце
от времени и температуры диффузионного отжига
3.2.2. Анализ концентрационных профилей
3.3. Обсуждение результатов
4. ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ТЕРМОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТОК НА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
НИКЕЛЪ-ЦИНКОВЬГХ ФЕРРИТОВ
Введение
4.1. Низкотемпературная область
4.1.1. Термическая обработка в отсутствие
внешнего магнитного поля
4.1.2. Влияние термомагнитной обработки
4.2. Высокотемпературная область
Заключение
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Ферриты со структурой шпинели и, в частности, никель-цинковые ферриты, представляют весьма значительную группу в классе оксидных магнитных материалов. С научной точки зрения интерес к этим системам обусловлен широчайшими возможностями воздействия на их магнитные, диэлектрические, физико-химические, кинетические и прочие свойства процессами легирования, термообработки, термомагнитной обработки и др. Практическая важность никель-цинковых ферритов определяется использованием их как магнитомягких материалов в высокочастотных катушках индуктивности, импульсных трансформаторах, магнитоперестраиваемых контурах радиотехнических устройств, магнитных головках и т.д.
Для получения ферритов с заданными свойствами исключительное значение имеют выбор состава, а также условий термической обработки. Малейшие изменения режимных параметров процесса нередко приводят к резкому ухудшению электромагнитных свойств. Это связано с тем, что многие феррошпинели, имеющие в своем составе катионы с переменной валентностью, очень чувствительны к воздействию окислительной атмосферы. При окислении шпинелей их структура и химический состав изменяются. Получающиеся в процессе окисления материалы обладают новым комплексом свойств. Поэтому важно изучить влияние параметров дополнительной термической обработки на физико-химические свойства рассматриваемых ферритов и исследовать возможности улучшения их термической стабильности.
Многие свойства ферритов (магнитная анизотропия, магнито-стрикция, электрическая проводимость, магнитные потери и др.) в значительной степени обусловлены процессами “переноса” локализованных электронов между катионами Ре2+-Ре3+ (Мп2+-Мп3+, Со2+-Со3+ и т.д.). Динамика этих процессов в ферритах существенно зависит не только от соотношения между числами катионов Ре2+ и Ре3+, изменяющимися в процессе окисления и фазового распада, но и от

Известно [36, 37], что первая пара компонентов при смешении образует твердый раствор идеального типа, соответственно, концентрационная зависимость параметра его кристаллической решетки подчиняется правилу Вегарда. Для второй пары компонентов (Рез04 - у-РегОз), согласно [55], зависимость а(х) имеет существенное положительное отклонение от закона прямой линии (см. рис.2.4)
В [57] предложен способ построения математической модели подобного типа систем, которая, в частности, позволяет решить обратную задачу, а именно, по найденному значению свойства (например, постоянной кристаллической решетки) определять состав твердого раствора в заданной системе. Применительно к шпинельной фазе в (2.2) имеем:
q = [(1+0.5т) +(0.5Да+0.264)т+8.3465хз] / 0.75Аа, (2.5)
где а - экспериментальное значение параметра кристаллической решетки шпинели; Хз - параметр компонента Рсгг/я-Ьм 04 [55].

состав х, отн.ед.
Рис. 2.4 Зависимость параметра кристаллической решетки твердого раствора (у-Ре20з)].х(Рез04)х от состава по данным [55].
Выражения (2.5) и (2.3) вместе образуют замкнутую систему уравнений, имеющих единственное решение.