Влияние режимов получения, термообработки и травления на структуру и магнитные свойства порошков гексаферрита стронция, полученных методом кристаллизации оксидного стекла - Отчет по практике

На сегодняшний день и ближайшие годы основным магнитотвердым материалом, выпускаемым и потребляемым промышленностью, остаются гексаферриты, в частности, порошки гексаферрита стронция SRFE2O19, используемые для изготовления спеченных магнитов или магнитопластов. Гексаферрит стронция обладает высокой химической стойкостью, при этом он значительно дешевле редкоземельных магнитотвердых материалов системы Nd-Fe-B, хотя свойства порошков гексаферрита стронция заметно ниже. Сплавы гексаферрита стронция получают разными способами: самораспространяющимся высокотемпературным синтезом, индуцированной микроволнами реакцией окисления, кристаллизацией аморфной фазы, полученной закалкой из жидкости, золь-гель технологией, химическим осаждением из жидкого раствора, механохимическим методом, методом кристаллизации оксидного стекла и др.В настоящей научной работе ставилась цель исследование влияния режимов получения, термообработки и травления на структуру и магнитные свойства порошков гексаферрита стронция SRFE12O19, полученных методом кристаллизации оксидного стекла. Показано, что методом кристаллизации получены быстрозакаленные сплавы с субмикрокристаллической и аморфной структурой.

Содержание

Введение

Аналитический обзор литературы

Магнитотвердые материалы

Характеристики магнитотвердых материалов

Структура и свойства постоянных магнитов на основе SRFE2O19

Методы получения дисперсных порошков гексаферритов SRFE12O19

Керамический метод

Метод химического соосаждения

Золь-гель метод

Микроэмульсионый метод

Пиролиз аэрозолей (распылительная сушка)

Получение гексаферритов разложением металлоорганических комплексов

Получение гексаферритов М-типа методом кристаллизации стекла

Методика эксперимента

Результаты экспериментов и их обсуждение

Выводы

Список литературы

Изделия из магнитотвердых сплавов широко используются в электро- и радиотехнической, электронной и приборостроительной отраслях промышленности, в компьютерной и медицинской технике. На сегодняшний день и ближайшие годы основным магнитотвердым материалом, выпускаемым и потребляемым промышленностью, остаются гексаферриты, в частности, порошки гексаферрита стронция SRFE2O19, используемые для изготовления спеченных магнитов или магнитопластов.

Гексаферрит стронция обладает высокой химической стойкостью, при этом он значительно дешевле редкоземельных магнитотвердых материалов системы Nd-Fe-B, хотя свойства порошков гексаферрита стронция заметно ниже. Однако свойства порошков SRFE2O19 могут быть заметно увеличены. Одним из возможных путей в этом направлении является разработка способов получения SRFE2O19 в нанокристаллическом состоянии. Сплавы гексаферрита стронция получают разными способами: самораспространяющимся высокотемпературным синтезом, индуцированной микроволнами реакцией окисления, кристаллизацией аморфной фазы, полученной закалкой из жидкости, золь-гель технологией, химическим осаждением из жидкого раствора, механохимическим методом, методом кристаллизации оксидного стекла и др.

Одним из способов получения мелкодисперсных гексаферритов является кристаллизация стеклообразного оксидного предшественника при его термической обработке. При этом образуются однодоменные магнитные частицы, имеющие размеры в нано - и субмикронном диапазоне и характеризующиеся высокой коэрцитивной силой. Однако, имеющиеся в настоящее время данные по гексаферриту стронция ограничены только несколькими составами в боратной системе. Отсутствуют систематические исследования, которые могли бы позволить выявить закономерности в образовании частиц гексаферрита с определенными геометрическими и магнитными параметрами. Остается проблемой получение частиц с узким распределением по размерам и достаточно большой коэрцитивной силой. гексаферрит оксидное стекло мелкодисперсный

В настоящей научной работе ставилась цель исследование влияния режимов получения, термообработки и травления на структуру и магнитные свойства порошков гексаферрита стронция SRFE12O19, полученных методом кристаллизации оксидного стекла. На основе проведенной работы можно сделать следующие выводы: 1. Показано, что методом кристаллизации получены быстрозакаленные сплавы с субмикрокристаллической и аморфной структурой. Коэрцитивная сила и индукция получились соответственно.

2. Установлено, что после отжига быстрозакаленных сплавов при 900 ОС в их структуре сохраняются SRFE12O19 и немагнитная фаза SRB2O4. Увеличение содержания гексаферрита приводит к повышению коэрцитивной силы и намагниченности насыщения отожженных порошков.

3. Установлено, что измельчение в воде не сильно повлияло на магнитные свойства образца ( ), как и при толуоле ( )

1. John U. C, Singru R. M., Bahadur D. Spectroscopic Studies of Glass Ceramics with Hexagonal Barium and Strontium Ferrites. II Journal of Materials Science 1992. V.27. P.6233-6228.

2. Tanaka K., Nakahara Y., Hirao K., Soga N. Preparation and Magnetic Properties of Glass-ceramics Containing Magnetite Microcrystals in Calcium Iron Aluminoborate System. II Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1997. V.168. №1-2. P. 203-212.

3. Haneda K., Miyakawa C, Goto K. Preparation of Small Particles of SRFE^O^ with High Coercivity by Hydrolysis of Metal-Organic Complexes. II IEEE Transactions on Magnetics. 1987. V. MAG-23. № 5. P.3134-3136.

4. Zhong W. t Ding W., Zhang N. Hong J., Yan Q., Du Y. Key Step in Synthesis of Ultrafine BAFENOIS" by Sol-gel Technique. II Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1997. V.168. №l-2. P. 196-202.

5. Martinez Garsia R., Reguera Ruiz E., Estevez Rams E. Structural Characterization of Low Temperature Synthesized SRFEI20|9. II Materials Letters. 2001. V.50. №2-3. P.183-187.

6. Zhang H., Yao X., Zhang L. Investigation of Low-temperature Formation and Microwave Properties of BAFENO^ Microcrystalline Glass Ceramic by Citrate Sol-Gel Process. II Materials Research Innovation. 2002. V.5. №3-4. P.123-128.

7. Huang J., Zhuang H., Li W. Synthesis and Characterisation of Nano Crystalline BAFE^Oig Powders by Low Temperature Combustion. II Materials Research Bulletin. 2003. V.38. № 1. P.149-159.

8. Fang Q., Liu Y., Yin P., Li X. Magnetic Properties and Formation of Sr Ferrite Nanoparticle and Zn, Ti/Ir Substituted Phases. II Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2001. V.234. № 3. P.366-370.

9. Stoner E.C., Wohlfarth E.P, Mechanism of Magnetic Hysteresis in Heterogeneous Alloys. II Phyl. Trans. Roy. Soc. London, Ser. A 1948. V.240. P.599-644.

10. Mee CD., Jeschke J.C. Single-domain Properties in Hexagonal Ferrites. II Journal of Applied Physics 1963. V.34. №4. P.1271-1272.

11. Sato H., Umeda T. Grain Growth of Strontium Ferrite Crystallized from Amorphous Phases. // Materials Transactions, JIM 1993. V.34. № 1, P.76-81.

12. An S. Y., Lee S. W., Lee S. W., Kim C. S. Magnetic Properties of Bai-XSRXFEI20i9 Grown by a Sol-gel Method. II Journal of Magnetism and Magnetic Materials 2002. V.242-245. P.413-415.

13. Coey J. M. D. Magnetic Materials. It Journal of Alloys and Compounds. 2001. V.326. №1-2. P.2-6.

14. "Влияние режимов термообработки и травления на структуру и магнитные свойства образцов гексаферрита стронция SRFE12O19, полученных методом кристаллизации оксидных стекол" Студентка МИСИС, Мокроусова А. В.

15. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1971. - 283 с.

16. Василевский Ю.А. Носители магнитной записи. - М.: Искусство, 1989. - 287 с.

17. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. - М.: Наука, 1969. - 576 с.

18. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. - М.: Наука. - 1988. - 480 с.

19. Кекало И.Б., Самарин Б.А. Физическое металловедение прецизионных сплавов. Сплавы с особыми магнитными свойствами: Учебник для вузов. - М.: - Металлургия, 1989. - 496 с.

20. Коваленко И.Н., Филиппова А.А. Теория вероятностей и математическая статистика. - М.: Высшая школа, 1973. - 368 с.

21. Мишин Д.Д. Магнитные материалы: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. шк., 1991. - 384 с.

22. Преображенский А.А., Бишард Е.Г. Магнитные материалы и элементы: Учебник для студентов вузов. - М.: Высш. шк., 1986. - 352 с.

23. Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. Магнитные характеристики и практические применения: Пер. с яп. - М.: Мир, 1987. - 419 с.

24. Хандрих К., Кобе С. Аморфные ферро- и ферримагнетики: Пер. с нем. - М.: Мир, 1982. - 296 с.

Размещено на