Способ изготовления марганецсодержащих ферритов с прямоугольной петлей гистерезиса

Способ изготовления марганецсодержащих ферритов с прямоугольной петлей гистерезиса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

-ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1 j I 005198 (61) Дополнительное к авт..саид-ву (22) Заявлено 25.12.80 (2f) 3224565/22-02

tsj)h4 RN з с присоединением заявки ¹Н 01 Р 1/10

Н 01 F 1/34

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетI

Опубликовано150383, Бюллетень Р 10 (53) УДК621. 318, . 124: 621. 762 ...5 (088. &) Дата опубликования описания 150383

С.С.Горелик, И.С.Рыбачук, В.Т.Бублик,. Т ° А.Котягова. и Н.В.Пенский (72) Авторы изобретения

С ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ПЕТЛЕЙ ГИСТЕРИЗИСА I

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления многокомпонентных ферритов, используемых в радиотехнике, вычислительной технике и телемеханике.

Известен способ получения ферритов, включающий пригОтовление смеси окислов, их помол, прессование и спе-. 0 канне (1).

Недостатком этого способа является невозможность получить высокие начения электромагнитных параметров

Br,,й, d.) вследствие неполного .протекания реакции между окислами в твердой фазе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изго, товления марганецсодержащих ферритов, включающий приготовление смеси ферритообразующихся компонентов, .помол полученной шихты, ее ферритизацию, вторичный помол,. приготовление пресс-. 25 .порошка, формование и спекание. В этом способе применение диффузионного обжига и последующего измельчения позволяет повысить химическую однородность материала (2). 30

Однако структура черепка получается разноэернистой с внутризеренной пористостью, что и обуславливает невысокие значения электромагнитных свойств ферритов (Br,å )и снижение плотности.

Целью изобретения является поэышение электромагнитных параметров и плотности изделий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления марганецсодержащих ферритов с прямоугольной петлей гистерезиса, включающему приготовление смеси ферритообразующих компонентов, помол щихты, ее ферритизацию, вторичный помол, приготовление пресс-порошка, формование и спекание, на стадии вторичного помола в ферритиэованную шихту вводят растворяющуюея мелкодисперсную добавку, обеспечивающую положительную разность удельных атомных объемов феррита, полученного после ферритизации, и добавки, и положительную разность .коэффициентов диффузии добавки в ферритизованную шихту и ферритизованной шихты в добав-, ку, причем в качестве добавки используют один иэ ферритообразующих компонентов, добавку вводят сверх сте1005198 хиометрии в количестве 0,5-2,0% от веса феррита, 70-95% добавки вводят при смешивании компонентов, а 5-ЗОВ добавки вводят в ферритизованную шихту на"стадии вторичного помола.

Введение добавок, выбранных по укаэанным принципам, после предварительного обжига приводит к тому, что частицы добавки, располагаясь во время вторичного помола по границам кристаллитов, тормозят рост зерен феррита в процессе нагрева под спекание вплоть до температур, при которых происходит растворение добавок. Это затрудняет "Аномальный" рост зерен и способствует получению более однородной микроструктуры, а также повышает скорость процесса уплотнения прессовки вследствие сохранения большей;протяженности . межзеренных границ. Результатом растворения добавок является уменьшение ко.личества и размеров пор спекаемого материала, так как удельный атомный объем добавки меньше удельного атомного объема матрицы. Кроме того, происходит "уплотнение" тела зерен матрицы, что связано с положительной разностью коэффициентов диффузии ком- понентов добавки в феррит и компонентов феррита в добавку.

Пример 1 ..В феррит марки

2ВТ на стадии вторичного помола сверх

5 стехиометрии вводится мелкодисперс ная добавка, которая является одним из ферритообразующих окислов, входящих. в состав феррита, а именно MgO.

Окись магния выбрана потому, что разность атомных объемов NgO (структура БаСР) и шпинели больше нуля —,QT

11-9,5-=1,5 а разность коэффици- А ентов диффузии,gZ+ шпиндель и ГеЭ+ + 2+

)5 Nn, Nn в М90 также положительна.

Предварительный обжиг проводят в камерной печи при 1100 С. Количество вводимой NgO варьируется от 0 до 2% веса феррита. Вторичный помол осуществляют . в вибромельнице М10 в течение 40 мин. После помола и формирования материал спекается в азотной печи при 1310 С.

Магнитные параметры и плотность полученных материалов измерены по стандартным методикам. Данные представлены в табл. 1

1005198

3п 3п с с

СЧ 3 Ю И С"Ъ М

ОЪ ОЪ м м

I м 1

I о 1

СЧ U 1

1 A н н оо цо

IХ X

»3 ОО

СЧ СЧ с с Р сй

О СЧ СО

< Ъ М СЧ с с с cF Ф »3

103

СЧ с »3 . I, 1

A I н о

О г c I

Z> ) 1 н 5

rd а

1 Ц

О 1!

A Р\

»

И tx

Я (33 х

Ch с -! о с 3 о о с с тИ Ю

in co с с с

СО О М

I .-Д I

Е 1 1 1

ЕНО,ОХI

Ех ZЦ1 Ål3,OÎI оха1о!

Х ЦИ Х I

e e

CO СО СЗЪ с с с о о о

CO 3

СО CO с с о о

00 с о

СЧ

СО с

C) 1

I охи нххо !

II 3 1Н Ы Х - 1

03 Оъ!» . 1

О х rt331 о о о

<Ч In Ю

ОЪ

\ 3»» с

I О ххах

1 03 ахеи .33> 30 Ц а О1Х Х 03 хно

UD с-1 с-»

0O CO OО с с с

;» о л! !

I сЮ

l о

О I

33! I с о

СЪъ д 1

I к о х

03 Q

Н g 1-1 ооох (D Я Е

Мха х цан цоеэ

OI00IZ

Х 30 О О

I

l о с м и

СЧ LA с с о о

33Ъ

33Ъ О с с с

О» СЧ

I чэ о онк оох

О1Х

Д 30 3!3 охи! 3 I

1» (Ч 331 «Я

03Д аЮ

КхИI»

1 !

1 Ц

О 333

Ф I !»Х

I Ц

«3! rae

1 Ц Ц

Х1 О!0

I Х Х

1 2

I 30 Х

Ю 2 бР х

333 4

1

1

I

1

1 о 1

1

1

I

1 о о о

3п 0о о 1 (О Г ЧР 1

»-1 -»»-3 I

I

1

1 м (ч 0О 1

СО ОЪ ОЪ I с с с с-» с.» -» 1

1

1

1

1

1

1

1 т-! ГЧ М сУ 33Ъ. iО 1 . I

1005198

Партия

2

4

0

Способ Ь й

+ %+

Н Вг, Гс Ы,„я... Плотность, Ъвыхо

UV гУсм 3 да ЭЧ2

Партии

Известный f2) 1 86 1750

>О >О 1г84 1830

4,243

4,288

0,86

35 4,0

41 5,7

0,89

Предлагаемый

1,80 1920

>О >О 1,85 1800

1,91 1700

О, 91 4,305

О, 87 4, 265::45 7,5

36,5 6,3 - 29 3,8

0,84 4,220

Анализ данных табл. 1 показывает, что иэделие из материала, изготовленного по предлагаемому способу, имеет значительно. более высокую импульсную ц квадратность,что является опре- 5

ВЧЕМ деляющим при производстве пластин памяти,.

Плотность материала повышается при этом на 1-2%, а выход годных иэделий увеличивается на 2,5-7,5Ъ.

Значения магнитостатических параметров феррита, приготовленного по предлагаемому способу также выше на

5-10% значений, аналогичных параметров материала, полученного известным методом (табл. 1).

Пример 2 . По предлагаемому способу (пункт 4) получен феррит следующего состава,В: Ре. О 69;ИпО 16;

NgO 14.,5. При приготовлении навесок Щ для исходной смеси окислов общее количество окиси магния делится на две части:

Анализ данных табл. 2 показывает, что применение предлагаемого способа позволяет повысить импульсную квадратность до 40%, плотность до 2% и коэффициент прямоугольности до 5% пластин памяти иэ указанного матери ала. Увеличение процента выхода год ;ных иэделий при этом достигает 10%. Остальные магнитные параметры, которые характеризуют материал, достаточ-55 но высоки

Пример 3 . Согласно предлагаемому способу приготовлен NnLi -ферПервую часть окиси магния вводят во время смешения окислов, подвергающихся затем помолу в вибромель-. нице и предварительному обжигу при

1100 С в камерной печи. Оставшуюся часть окиси добавляют в ферритизованный порошок при вторичном помоле.

После помола и формования спекание осуществляют в азотной печи при

1310 С.

Для сравнения приготовляют феррит того же состава по известному

:способу (2 J.

В табл. 2 приведены данные по ,магнитостатическим параметрам, импульсной квадратности, плотности и ,процент выхода годных пластин памяти для двух различных способов.

»Таблица 2 рит состава И0 5(Мп р 2q Рея-яОф» ПРи изготовлении феррита исходный компонент - литиевый феррит вводят в два приема. Первую часть вводят в количестве 70 - 953 на стадии смешения исходных компонентов, а вторую в количестве 5 — ЗОВ на стадии вторичного помола в ферритизованный при

860 С порошок МпЛМ-феррита. Затем при 1150 С спрессованные заготовки тогоидальных сердечников спекаются в течение 5 ч. Электромагнитные свойства полученных спеченных изделий представлены в табл. 3.

1005198

Таблица 3

Способ изготов» ления

Коэффициент квадратности Количество вводимой на стадии вторичного помола О,б Ре2,5o+ вес.Ъ

Коэрцнтнвная сила Нс, эрс

Пористость .

Извест- ный t23

1,8

0,62

Предлагаемый

1,62

1,60, 0,64

0,66

15.

1,42

3,5

0,68

1,40

3,5

0,69

1,65

0,63

Формула изобретения

Составитель Т. Сырвачева

Редактор М. Петрова- Техред М.Коштура Корректор И. Шулла

Заказ 1913/71 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскал наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Анализ результатов, приведенных в табл. 3, показывает, что исполь- ,зование предлагаемого способа позволяет повысить электромагнитные свой.ства и уменьшить порнстость тороидальных сердечников иэ феррита сос-хаза @1g $g йло 2q Ре2, ПО, . При этом оптимальный комплекс свойств получается прй введении 15 - 20 вес.Ъ

Ре2 504 на стадии вторичного помола в ферритизованный порошок.

Таким образом; использование предлагаемого способа позволяет повысить плотность .,спеченных изделий, увеличить электромагнитные парамет,ры магнитов и повысить выход годных иэделий при производстве пластин памяти.

1. Способ изготовления марганецсодержащих ферритов с прямоугольной петлей гистерезиса, включающий приготовление смеси ферритообраэующих компонентов, помол полученной шихты, ее ферритнзацию, вторичный помол, приготовление пресс-порошка, формование и спекание, о т л и ч.а ю— шийся тем, что, с целью повышения электромагнитных параметров и плотности изделий, на стадии вторичного помола в ферритиэованную шихту вводят растворяющуюся мелкодисперсную добавку, обеспечивающую положительную разность удельных атомных объемов феррита, полученного после ферритизации, и добавки, и положительную разность коэффициентов диффузии добавки в ферритизованную шихту и ферритизованной шихты в добавку.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с.я тем, что в качестве добавки используют один иэ ферритообразующих компонентов.

3. Способ по п. 2, о т л и ч аю шийся тем, что добавку вводят

40 сверх стехиометрии в количестве

0,5-2В от веса феррита.

4. Способ по п. 2, .о т л и ч аю шийся тем, что 70-95% добавки вводят при смешивании компонентов, 45 а- 5-30% добавки вводят в ферритиэо- . ванную шихту на стадии вторичного помола.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Такэн Такэси. Ферриты. М., "Металлургия"., 1964, с. 127.

2. Левин Б.Е., Третьяков Ю.Д, Летюк Л.N. Физико-химические осйовы. получения, свойства и применение ферритов. N., "Металлургия",. 1979, с. 233 (прототип).