Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

1.1 Получение магнитных материалов из чистых компонентов.

В системе ВаО-6Fe2О3 наряду с ферритом бария ВаО 6Fe2O3 образуются и другие соединения. Установлено, что синтез гексаферрита бария , в основном
,протекает через промежуточную стадию образования моноферрита ВаFe2O4, кристаллизующегося в семи модификациях, образование которого по реакции:

BaCO3 начинается при температуре около 700 єС. Образование гексаферрита бария:

BaFe2O4+5Fe2O3=BaFe12O19 происходит при температурах превышающих 900 єС, и полностью заканчивается лишь при температурах 1150-1200 єС.

В технологии ферритов широко используется метод получения поликристаллических ферритовых порошков из химически соосаждённых смесей гидрооксидов, оксалатов, сульфатов и других солей. Выделяют три различных способа синтеза ферритов из соосаждённых смесей:
- совместное соосаждение гидрооксидов соответствующих металлов с последующим термическим разложением и ферритизацией при 800-1000 єС;
- получение водных смесей солей соответствующих металлов с последующей дегидратизацией, термическим разложением и ферритизацией при 800-1000 єС;
- получение твёрдых растворов изоморфных солей с последующим термическим разложением и ферритизацией при 800-1000 єС.

При этом отмечается, что синтез ферритов из совместно соосаждённых гидрооксидов и солей позволяет избежать стадии диффузионного переноса через слой продуктов реакции, то есть проводить синтез при более низких температурах. При этом образуются ферриты несовершенной структуры, с большим числом дефектов, для устранения которых необходимо прокаливание продуктов при 800-1000 єС – при температурах их синтеза из механических смесей оксидов. Однако синтезированные из соосаждённых смесей ферриты получаются более однородными по составу и структуре.

В отечественной и зарубежной практике изготовления магнитов из гексаферритов наиболее широко используют обычную керамическую технологию. В качестве исходных компонентов применяют Fe2O3 и BaCO3, который при температуре 1200 єС разлагается на ВаО и СО2. Реакция ферритизации протекает при 1100-1200 єС.

1.2. Способы повышения магнитных свойств ферритов.

Для протекания химических реакций необходим непосредственный контакт между реагирующими частицами – молекулами, атомами, ионами. В случае реакции между твёрдыми телами непосредственный контакт возможен только в начальный момент времени, затем реагирующие компоненты разделяются прослойкой продукта реакции и дальнейшее течение процесса возможно только путём массопереноса через этот слой.

Свойства магнитных материалов зависят от их химического состава, способа изготовления и термической обработки. При этом намагниченность насыщения относится к группе структурно-нечувствительных магнитных свойств, и её значение лишь незначительно меняется при изменении химического состава и обычно не зависит от условий изготовления и термообработки.

Наиболее важные факторы, влияющие на формирование микроструктуры ферритов.

Чистота сырья. В зависимости от способа синтеза применяют различное сырьё, но наиболее часто чистые оксиды и соли (сульфаты, нитраты, карбонаты). Независимо от вида сырья в конечном счёте образуются оксиды, которые вступают между собой в реакцию ферритизации. Однако химическая реакционная способность оксидов и смеси существенным образом зависит от метода её получения.

С точки зрения получения стабильных и наилучших свойств ферритов желательно применять наиболее чистое сырьё с минимальным количеством примесей, независимо от их вида, однако с увеличением чистоты сырья значительно возрастает его стоимость. Для технологии также большое значение имеет физико-химическое состояние сырья, характеризующее его реакционную способность.

Активность исходной смеси для получения ферритов. Наиболее доступным способом повышения активности является увеличение дисперсности шихты. Оно достигается повышением длительности, а также интенсивности помола, путём применения более совершенных помольных агрегатов, использование жидких сред или ПАВ, способствующих уменьшению работы разрушения частиц порошка и предотвращающих вторичное агрегирование его тонких фракций.

Механические воздействия на твёрдофазные реагенты весьма разнообразны: измельчение под влиянием трения и ударов, прессование порошка, холодная обработка металлических и неметаллических материалов, действие взрывной волны и т.д.

Самым распространённым видом механического активирования является измельчение или диспергирование твёрдых фаз. Важной особенностью механических реакций является непрерывное обновление поверхности твёрдых веществ, в результате чего эти реакции мало чувствительны к отравлению. За счёт постоянного возобновления контактов между твёрдофазными реагентами диффузионные затруднения, связанные с тормозным действием продуктов реакции, устраняются, а реакция протекает постоянно в кинетической области.

Режим обжига, включает в себя скорость нагрева, температуру и длительность изотермической выдержки, условия охлаждения, а также состав газовой фазы, используемой на различных этапах обжига. Температура и длительность изотермической выдержки при обжиге ферритов определяются экспериментально. При этом для каждой марки ферритов определяется свой температурно-временной режим, обеспечивающий оптимум их электромагнитных параметров.

Спекание под давлением (горячее прессование) представляет широкие возможности для регулирования среднего размера зерна и плотности ферритов.
В общем случае увеличение давления всестороннего сжатия интенсифицирует рост зёрен, однако благодаря низкой температуре и длительности цикла обычно получают весьма мелкое зерно и высокую плотность материала.

Управление гранулометрическим составом шихты (метод затравок).
Экспериментальные и теоретические исследования показывают возможность регулирования роста зёрен введением специально изготовленных искусственных центров рекристаллизации. Сущность этого метода заключается во введении в предварительно ферритизированную шихту определённого количества более крупных частиц того же химического состава. Эти частицы, являясь центрами кристаллизации спекаемой массы, в конечном счёте будут определять средний размер зерна, дисперсию, плотность изделий.

1.3. Применение ферритовых магнитных материалов.

Область применения магнитного материала зависит, прежде всего, от его характеристик: магнитно-твёрдые или магнитно-мягкие..

Ферриты нашли широкое применение в качестве магнитных наполнителей для полимерных композиционных материалов. В том числе магнитно-мягкие порошки никель-цинковых, марганец-цинковых, цинковых; магнитно-твёрдые порошки гексаферрита бария, стронция. Основным преимуществом полимерных магнитов, по сравнению с металлическими или керамическими, является их лёгкая формуемость, стабильность размеров и низкая стоимость.

Ферриты широко используются в промышленности бытовых электроприборов, производстве игрушек, дверных амортизаторов, автоматических дверных переключателей, таймеров.важное применение магнитные эластомеры нашли в медицине в качестве магнитотерапевтических средств, а также нетоксичных магнитных элементов при биопротезировании и создании искуственного сердца.
В качестве магнитного материала в таких элементах используется феррит бария. Ферромагнитные порошки также нашли применение в дефектоскопии в качестве обнаружителя магнитного поля дефекта. Магнитная порошковая дефектоскопия относится к неразрушающим методам контроля качества материалов. Магнитно-твёрдые ферриты, в частности гексаферрит бария, используются в аппаратах с магнитно-вихревым током. Такие аппараты предназначены для измельчения различных материалов с высокой степенью однофазности, эмульгирования и другого. Также ферриты, полученные как из чистых компонентов так и из отходов производства, могут применяться в качестве адсорбентов для очистки сточных вод.

2. Методы эксперимента и анализа.

2.1. Физико-химические характеристики сырья и материалов.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: доклад 8 класс, контрольные 2 класс 2 четверть, экономические рефераты.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата