Технология получения гексагональных оксидных ферримагнетиков с W-, M- и Z-структурами методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

• Автор: Минин, Роман Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.11, 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ НАУКИ И ПРАКТИКИ В

ОБЛАСТИ СИНТЕЗА ФЕРРИТОВ

1.1 Свойства ферритовых материалов.

1.2 Способы получения ферритовых материалов

1.2.1 Получение ферритов керамическим способом.

1.2.2 Самораспрос1раняющийся высокотемпературный синтез ферритов

1.3 Методы физической активации и управления процессом СВС

1.3.1 Механическая активация исходных компонентов

1.3.2. СВС в магнитном поле

1.4 Постановка задачи
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследования.
2.2 Исходные материалы для синтеза оксидных гексагональных
Ферри магнетиков
2.3 Методика эксперимента и обработки результатов
2.3.1 Методики приготовления исходных порошков, проведения синтеза и обработки экспериментальных данных
2.3.1.1 Механическая активация исходной шихты.
2.3.1.2 Методика проведения синтеза.
2.3.1.3 Ферритизация
2.3.1.4 Структурные методы исследования.
2.3.2 Методики измерения магнитных свойств ферритов.
2.3.2.1 Методика эксперимента по построению кривых намагничивания
2.3.2.2 Методика эксперимента по построению спектров ферромагнитного резонанса.
2.3.2.3 Методика эксперимента по определению полей анизотропии порошков СВСгексаферритов
2.3.3 Структурномотодологическая схема
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГЕКСАФЕРРИТОВ БАРИЯ МЕТОДОМ САМОРАС1ГРОСТРАНЯЮЩЕГ ОСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА.
3.1 Синтез феррита ВаСоопиЕеО
3.1.1 Выбор условий проведения синтеза
3.1.2. Влияние механической активации на параметры СВС и
фазовый состав конечных продуктов
3.1.3 Влияние начальной температуры синтеза и степени разбавления
на параметры СВС и фазовый состав продуктов горения.
3.1.4 Влияние магнитного поля на максимальную температуру горения, скорость горения и фазовый состав конечного продукта
3.1.5 Влияние изменения исходного состава реакционной смеси на параметры синтеза и фазовый состав продуктов
3.1.6 Влияние процесса ферри гизации на фазовый состав конечного СВСпродукта
3.1.7 Влияние механической активации СВСпродукта на фазовый
состав гексаферрита с Уструктурой.
3.1.8 Анализ диаграмм фазового состава феррита ВаСо0.7зБс 0т7У, полученного по керамической технологии и методом СВС.
3.2 Синтез бариевых ферритов различной стехиометрии.
3.3 Технология гексафсрритов бария на основе самораспространяющегося высокотемпературного синтеза
ГЛАВА 4. ОСНОВНЫЕ МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПОРОШКОВ
ГЕКСАФЕРРИТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ СВС
4.1 Исследование статических магнитных параметров СВСферритов
4.2 Влияние механической активации на свойства ферритов, полученных методом СВС
4.3 Исследование спектров ферримагнитного резонанса.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Современный научно-технический прогресс тесно связан с созданием и широким применением новых неорганических материалов со специфическими магнитными, электрическими и оптическими свойствами. Среди этих материалов видное место занимают ферриты - химические соединения оксида железа Ре: с оксидами других металлов, например Си, Zn, М1, Ее, Со и Мп. Особенностью данных материалов является то, что у многих ферритов высокая намагниченность сочетается с полупроводниковыми или диэлектрическими свойствами, благодаря чему они получили широкое применение в качестве магнитных материалов в радиотехнике, радиоэлектронике, вычислительной технике, а также в технике высоких и сверхвысоких частот. Вес ферриты, полученные к настоящему времени, можно разделить на три основных типа: магнитомягкие, магнитожесткие и ферриты специального назначения. Одними из наиболее ярких представителей магнитомягких ферритов являются марганец-цинковые и никель-цинковые ферриты, которые широко применяются в технике в качестве различного рода сердечников катушек индуктивности. Физика данных ферритов, а также физико-химические основы их получения достаточно хорошо изучены и представлены в целом ряде монографий отечественных и зарубежных авторов [-]. Закономерности изменения основных магнитных свойств никель-цинковых ферритов, полученных по керамической технологии детально изучены [-]. Из данной работы следует, что однофазный продукт получался после предварительного обжига смеси оксидов при температуре И°С. Кюри. При изготовлении никель-цинковых ферритов задачи технологии усложняются в связи с необходимостью создания таких условий синтеза, которые, несмотря на сложный состав, обеспечили бы получение материала имеющего заданные магнитные свойства. Магнитные моменты никель-цинковых ферритов различных составов существенно отличаются друг от друга. Максимальные значения этого параметра наблюдаются у составов, содержащих избыток оксида железа, поэтому у таких ферритов могут оказаться особые, возможно весьма высокие, зависящие от технологии, магнитные свойства []. Исследованы зависимости начальной магнитной проницаемости //„. Повышение температуры спекания приводит к увеличению начальной проницаемости и точек Кюри ферритов. Возрастание последних свидетельствует об изменении состава материала в процессе спекания, т. Сравнение полученных разными исследователями данных о начальной проницаемости никель-цинковых ферритов одного и того же состава ясно показывает роль технологии и физико-химический и структурных характеристик сырья в создании материалов с определенными магнитными параметрами. Первые исследования ( - -е годы XX в. Ъ\-ферритов с = - Гс/Э, а в последующие годы созданием ряда Мп - гп-ферритов. Кюри, большей температурной стабильностью проницаемости и меньшими гистерезисными потерями []. Марганец-цинковые ферриты подразделяются на две группы [, ]. К первой относятся ферриты, не содержащие других оксидов и специальных добавок. Они предназначены для работы в диапазоне частот до нескольких сотен килогерц и в тех случаях, когда не предъявляются повышенные требования к температурной стабильности р„ (марки НМ, НМ, НМС, НМ и др). Ко второй группе относятся ферриты, которые имеют ту же химическую природу, но в состав дополнительно вводят присадки (СоО, ТЮ2 и др. МГц (марки І-ІМ1, НМ2, НМЗ и др. Кюри []. Современные магнитожесткие ферриты можно разбить на две основные группы []. К первой группе относятся ферриты на основе СоРе4, ко второй - ферриты со структурой магнетоплюмбита -гексаферриты бария ВаО6Ре3 и свинца РЬО6Рез и1 их соединений с другими ферритами. Впервые оксидный ферримагнетик из смеси оксидов железа и кобальта был синтезирован в г [-]. С тех пор появился целый ряд исследований посвященный технологии производства [] и исследованию свойств данных ферритов [-]. Один из способов синтеза кобальтовых ферритов состоит в смешивании порошков магнетита (РеОРе3) и уже готового кобальтового феррита, из полученной смеси прессуют изделия, которые спекают при °С с последующим охлаждением в магнитном поле до комнатной температуры [].