Исследование структуры и магнитных свойств замещенных ферритов стронция W-типа, синтезированных с использованием криохимической технологии

• Автор: Рыбаков, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Формирование микроструктуры замешенных ферритов XV-типа и их магнитные свойства.
1.1. Виды и структура гексагональных ферритов
1.2. Методы синтеза гексагональных ферритов '¥-типа
1.3. Магнитные свойства гексагональных ферритов '¥-типа
1.4. Влияние условий синтеза на структуру Ш-ферритов
1.5. Влияние условий синтеза и замещений на магнитные свойства
\Мексаферритов
Глава 2. Методика синтеза ¥-гексаферритов и проведения измерений
2.1. Особенности синтеза ¥-гексаферритов с использованием криохими-ческой технологии
2.2. Методы исследования микроструктуры гексагональных ферритов
2.3. Особенности определения фазового состава W-гeкcaфeppитoв
2.4. Методы определения коэрцитивной силы, намагниченности насыщения и температуры Кюри
Глава 3. Сопоставление кристаллофизических параметров, субмикрокристаллического состояния и магнитных свойств ¥-гексаферритов
3.1. Исследование формирования микроструктуры ¥-гексаферритов состава 8г№хСо2.хРе16027
3.2. Исследование влияния условий синтеза на магнитные свойства замещенных гексаферритов ¥-типа
3.3. Исследование влияния состава на магнитные свойства замещенных
гексаферритов ¥-типа
Заключение
Список литературы

Введение
Актуальность темы. Гексагональные ферриты широко применяются для изготовления постоянных магнитов. Феррит-стронциевые магниты обеспечивают лучшие свойства по сравнению с магнитами на основе гексаферрита бария. Производство ферритовых стронциевых порошков экологически безопасно. Отходы технологических процессов, образующиеся в процессе производства, утилизируются.
Образцы гексагональных ферритов стронция, синтезированных с использованием криохимической технологии, отличаются меньшим размером частиц. Уменьшение размеров частиц приводит к существенному возрастанию влияния поверхности и приповерхностного слоя на магнитные характеристики материала: наблюдается увеличение коэрцитивной силы и магнитной энергии. Улучшение магнитных характеристик позволит расширить применение ферритовых магнитов в тех областях, где они конкурируют с более дорогими и мощными магнитами на основе редкоземельных металлов. Уменьшение размеров частиц в ферритовом порошке позволит, например, эффективнее использовать его для метода магнитопорошковой дефектоскопии.
В настоящее время отсутствуют систематические исследования, позволяющие установить закономерности в образовании частиц У-
гексаферритов с определенными структурными и магнитными свойствами. Получение порошков с узким распределением частиц по размерам и обладающих высокими значениями коэрцитивной силы традиционными методами затруднено. Основные проблемы, возникающие при использовании керамической технологии, связаны со сложностью получения однофазных материалов, а также необходимостью синтеза при довольно высоких температурах (свыше 1300 °С для структуры типа ''У).
Использование криохимической технологии позволяет снизить температуру образования гексаферритов ¥-типа, добиться при этом
однофазности и получить порошки с размерами частиц в субмикронном диапазоне с узким распределением по размерам.
Химический состав гексаферритов влияет на процессы кристаллизации и физические свойства получаемых материалов. Варьирование состава при различных условиях синтеза позволяет контролировать размер и формы образующихся частиц гексаферритов. Как следствие, это позволяет контролировать магнитные свойства таких материалов.
Цель работы. Установление структуры и физической природы свойств замещенных ферритов стронция "У-типа в зависимости от их химического состава и условий синтеза.
Реализация поставленной цели включала в себя решение комплекса
задач:
- синтез образцов гексагональных ферритов ¥-типа состава 8г№хСо2-хРе16027 (х = 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1) с использованием
криохимической технологии;
- определение кристаллической структуры синтезированных образцов;
- установление зависимости размеров и морфологии частиц гексаферрита стронция от условий синтеза;
- экспериментальное исследование характера влияния химического состава и структуры образцов гексаферритов стронция на их магнитные свойства;
- определение изменения плотности образцов гексаферритов в зависимости от химического состава и условий синтеза.
Решение указанных задач осуществлялось с использованием комплекса инструментальных методов исследования: рентгеновской дифрактометрии, магнитных измерений, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии.
Научная новизна результатов. Впервые с использованием криохимической технологии синтезированы образцы гексагональных
ферритов стронция ¥-типа состава 8г'№хСо2_хРе1б027 (х=0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8;

ВаБеО 19 со структурой типа М, в широком интервале температур наблюдается почти линейная зависимость намагниченности от температуры.
Рис. 1.10.Температурная зависимость намагниченности насыщения соединений со
структурой типа №
Из кривых следует, что наибольшее значение намагниченности при низких температурах соответствует замещению ионами цинка. Как и в случае шпинелей, очевидно, что ионы цинка при замещении занимают тетраэдрические узлы и, следовательно, понижают средний момент ионов в этих узлах. В таблице 3 приведены значения намагниченности насыщения при комнатной температуре и точки Кюри Тс в ряде соединений со структурой типа [32].
Таблица
Намагниченность насыщения при 20 С и точки Кюри соединений МегXV
Ме <П<Ъ гаусс-см3/г 4яМ$, гаусс Тс,°С
Мпг 59 3900
Ре22+ 78 5220
№Ре2+ 52 3450
гпРе2+ 73 4800
№0,5гп0,5Ре2+ 68 4550