Способ обработки ферримагнитныхизделий

Способ обработки ферримагнитныхизделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советским

Социалистическими

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Зая елен о 28. 06 ° 79 (21) 2785 1 35/22-02 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

Н 01 F 1/10

H 01 J 9/62

Гееударственный камнтет

СССР до делам нэабретеннй и отнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень М 18 (53) УДК 549.73 (088. 8) Дата опубликования описания 15.05.81,В. А. Рубан и В. В. Данилов (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

Киевский ордейа Ленина государственный университе им Т. Г. Шевченко

Ф (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ФЕРРИИАГНИТНЫХ .ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к технологии обработки ферримагнитных материалов и может быть использовано при изго.товлении элементов из монокристаллов ферритов для техники СВЧ, в част ности для криогенной СВЧ техники.

Применение ферримагнитных моно.кристаллов в СВЧ приборах основано на использовании явления ферромагнитного резонанса (Ф11Р), поэтому !

О параметры ФМР являются основнои характеристикой СВЧ материалов, в частности, одним из таких параметров является ширина линии ФИР (2дН). . Известны способы термической, I5 термохимической, химико-механическои обработки ферримагнитных материалов для техники СВЧ. Все эти виды обработок используют с целью улучшения качества поверхности изделий или го освобождения кристаллов от ростовых или вносимых в процессе обработки дефектов (напряжений, дислокаций, включений расплава, кластеров и т.д.) 2

Отжигом можно уменьшить 2 Д Н на 25-357 при комнатной температуре, термохимической обработкой можно уменьшить

24Н на 10-15Х при комнатной. температут ре 1).

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки ферримагнитных изделий, состоящий из следующих операций: перед отжигом заготовки предварительно полируют; отжиг проводят в порошке окиси галлия при 11001170 С в течение 100-150 ч; повторная полировка в одномикцонном абразиве в течение 2-3 мин (2 .

Однако этот способ обработки ферримагнитных изделий имеет следующие недостатки: ферримагнитные заготовки необходимо полировать перед отжигом в окиси галлия; отполир9ванные заготовки требуют большого времени отжига при высокой температуре.

830592

Цель изобретения — повышение технологичности процес< а, удешевление получения изделий с совершенной кристаллической структурой и узкой шириной линии Ф! 1Р при низких температурах.

Для достижения поставленной цели перед отжи1ом устраняется операция полировки, а отжиг проводят при

1050-!090оС в течение 30-50 ч, после чего заготовки полируют в одно микронном абразиве в течение 8-10 мин.

Оптимальные температуры отжига наю ходятся в диапазоне 1050-1090 С,при д которых быстро проходят процессы диффузии, не разрушается приповерхностный слой изделий, что вызывает уменьшение намагниченности насыщения и изменяет спектральные характерис- 20 тики ФИР. После отжига разупроченная область (приповерхностный слой, еще сильно обогащенная дислокациями и быстрорелаксирующими ионами, сполиро вывается в одномикронном абразиве. 25

В соответствии с предлагаемым способом из монокристалла вырезают заго "..овки нужной геометрической формы и размеров, шлифуют поверхность загс- З0 товок последовательно в абразивах

80, 60, 40, 28 и 14-10 мкм, после шлифовки в абразиве 14-10. мкм заготовки помещают в алундовый тигель с порошком окиси галлия и окись галлия утрамбовывают с целью лучшего конаткта поверхности заготовок с порошком, тигель ставят в камеру электропечи и проводят отжиг при температуре 1050-1090 С в течение 30-50 ч с последующим снижением температуры

50-80 град/ч до 700 С, далее с выключенной печью до температуры окру.жающей среды, извлекают изделия иэ порошка окиси галлия и полируют их в одномикрс пном абразиве в течение

8-!О мин до 14 класса чистоты, 4

Пример 1, Из кристалла ЖИГ вырезают заготовки кубической формы с ребром 2 мм. Потом обкатывают их в грубом абразиве (100-80 мкм ) до квазисферической формы, далее последовательно шлифуют в абразивах 60, 40, 28, 14-10 мкм. После шлифовки абразивом 14-10 мкм заготовки с близкими параметрами по диаметру и 2 1!! помещают в алундовый тигель с порошком окиси галлия. Тигель устанавливают в камеру электропечи и отжигают по следующему режиму: разогрев со скоростью 250-300 град/ч до 1050 С; отжиг при 1050 С в течение 50 ч, снижение температуры

50-80 град/ч до 700 С, далее с выключенной печью до температуры окру—

>кающей среды. Отожжениые сферы извлекают иэ окиси галлия и полируют в одномикронном абразиве в течение

8-10 мин до 14 класса чистоты.

H p и м е р 2. Из монокристалла

ЖИГ вырезают заготовки кубической формы с ребром 3 мм. Заготовки обкатывают в грубом абразиве (100-80 мкм) до квазисферической формы, далее последовательно их шлифуют в абразивах 60, 40, 28, 14-10 мкм. После шлифовки в абразиве 14-10 мкм заготовки с близкими параметрами {по диаметру и 2АН) помещают в алундовый тигель с порошком окиси галлия, Тигель устанавливают в камеру электропечи и отжигают по следующему режиму: разогрев со скоростью 250-300 град/ч о до температуры 1090 С; отжиг при температуре 1090 С в .течение 30 ч; снижение температуры 50- 80 град/ч до о

700 С, далее печь охлаждают выключенной до температуры окружающей среды, Отожженные образцы извлекают из порошка окиси галлия и полируют в течение 8-10 мин до !4 класса чистоты, Б таблице представлен >результаты измерений 24Н партии из 5 сферических образцов.

830592

0,6

0,6

3,!

1,5 2,2

1,5 293

1,55 2,1

1,5 2,05

1,6 2,15

1 1,2 0,9

2 1,2 0 9

3 1 2 0 87

4 1,2

512085

0,6

0,6

3,2

0,57

0,57

3,2

0 57

0,55

3,1

0 55

0,6

2,9

Формула изобретения

Составитель Е. Перекатова

Редактор И. Циткина Техред Н,Граб Корректор р. Билак

Заказ 2759/23 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Иосква, Ж-35, Р:ушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужг< рад, ул„Проектная, Из таблицы видно, что перед обработкой предлагаемым способом 24Н при комнатной температуре !300 К) достав точно узка, в то ",ремя как при .77 К 2s она на 40-607 больше, чем при комнатной. Ширина линии ФИР (2dH) после отжига значительно увеличилась как при комнатной, так и прн азотной температурах, M

Это связано с тем,что ионы галлия циффундируют неравномерно в сильно деформированный обрабо-;.;ой приповерх— ностный слой и создают ельные немагнитные области, что эк-..-.ëàëåíòíî дополнительным шероховатостям на поверхности образца. !Тесле полиров.ки отожэкенных образцов в абразиве

1 мкм в течение !О ми:i 2))H уменьшается при 300 К да величин исходных об- ео о разцов, при температуре жидкого азота (77 К) уменьшается,на 40-507 по сравнениюю с исходной.

Следовательно, в процессе отжига изделий из И1Г.а окиси r szH происхо.45 дит замещение ионами галлия быстрорелаксирующих ионов редких земель и Fe которые значительно ушиДФ ряют 2ДН при низких температурах.

В предлагаемом способе, в отличие от известного, исключены технологические операции полировки изделий перед отжигом в абразивах 7 и 1 мкм, снижена температура отжига на

50-80 С и сокращено время отжига в

3 раза при сохранении свойств изделий.

Способ обработки ферримагнитных изделий, включающий шлифовку, отжиг в окиси галлия и полировку заготовок, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности процесса, отжиг проводят при )050-1090 С в течение 30-50 ч„

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Яковлев !0. H. и др. Ионокристаллы ферритав в радиоэлектронике. М., "Советское радио", 1975, с ° 261-266.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке )) - 2641113/22-02, кл. Н 01 F 1/10, 1978.