Способ изготовления поликристаллического иттриевого феррограната

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИКРЙСТАЛЛИЧЕСКОГО ИТТРИЕВОГО ФЕРРО ,ГРАНАТА, включакиций смешивание исходных окислов, обжиг шихты, ее размол, ферритование и спекание, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени изготовления и снижения потерь материала, после обжига определяют содержание ортоферрита в шихте и затем корректируют обожженную шихту добавкой 1 моль окиси железа на три моль избытка ортоферрита или 1 моля окиси иттрия на 5 моль недостатка орто(Ъеррита до заданного содержания ортоферрита в шихте, обеспечивающего требуемьй уровень свойств спеченного феррограната . 2,0 6 t,2 о,я 0, а: ОО со 03 IsD / 8 П /б 2 2 Содержание ортоферрита /, масс. Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1168332

<5 В 22 F 3/16, С 04 В 35/40, Н 01 F 1/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

KKC" а

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ I кьл: .:..:::.

fggq X t0

Содеряание ораореррита % масс. (21) 3637431/22-02 (22) 10.06.83 (46) 23.07.85. Бюл. ¹ 27 (72) В.M. Прилепо, A.Â.Áåëèöêèé, Н.Д. Урсуляк, В.Е.Совков, А.Г. Шаповалов и В.Б.Новокрещенова (53) 621. 3 18. 124 (088. 8) (56) Рабкин А.И., Соскин С.А., Эпштейн Б.Ш. Ферриты. Л., "Энергия"

1968, с. 299-306. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ИТТРИЕВОГО ФЕРРОГРАНАТА, включающий смешивание исходных окислов, обжиг шихты, ее размол, ферритование и спекание, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени изготовления и снижения потерь материала, после обжига определяют содержание ортоферрита в шихте и затем корректируют обожженную шихту добавкой 1 моль окиси железа на три моль избытка ортоферрита или 1 моля окиси иттрия на

5 моль недостатка ортоферрита до заданного содержания ортоферрита в шихте, обеспечивающего требуемьпЪ уровень свойств спеченного феррограната.

1168332 2

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам изготовления ферритовых материалов, и может быть использовано при производстве поликристаллических феррогранатов, предназначенных для подложек микрополосковых невзаимных устройств.

1(елью изобретения — сокращение времени изготовления и снижение потерь материала.

Предлагаемый способ изготовления поликристаллического иттриевого феррограната основан на неполном протекании реакции образования феррограната в условиях обжига шихты исходных окислов. Так как в этом случае промежуточная стадия приводит к образованию ортоферрита

15

Y О. + Fe 0 > 2YFe0 >

2 Э 7 3 содержание ортоферрита служит контрольным параметром как при избытке, так и при недостатке окиси железа.

Избыток или недостаток ортоферрита в обожженной шихте связан с изменением содержания основного вещества в исходных окислах, различными потерями массы окислов при прокаливании, погрешностями дозировки окислов при составлении шихты.

При отклонении содержания ортоферрита в шихте от заданного состав шихты корректируют добавкой одного из исходных окислов. Количество вво- 35 димых окислов рассчитывают на основе уравнений

3YFe703+ Fe203=-Y3Fe5О!7 (2)

71Fe< О, + Y О 5YFeO э (3) согласно которым для комненсации избытка в 3 моль ортоферрита требуется введения 1 моль окиси железа, 45 а для компенеации недостатка в 5 моль ортоферрита — 1 моль окиси иттрия.

В пересчете на массовые проценты для компенсации одного процента избыт ка ортоферрита требуется добавка 50 в шихту 0,27 мас.7. окиси железа а при недостатке одного процента ортоферрита — 0,23 мас.7 окиси иттрия.

Заданное содержание ортоферрита в обожженной шихте определяют по 55 экспериментальным зависимостям изменения основных электромагнитных сво»»ств спеченного феррограната (tg 58 — тангенса угла диэлектрических потерь, tg b>q — тангенса угла магнитных потерь, йЧ вЂ” ширина линии ферромагнитного резонанса, p, — плот ности) от концентрации ортоферрита в обожженной шихте (фиг. 1 — 4).

На фиг. i изображена зависимость тангенса угла диэлектрических потерь спеченного иттрий-железистого грана та от содержания ортоферрита в шихте, на фиг. 2 — зависимость тангенса угла магнитных потерь спеченого иттрий-железистого граната от содержания ортоферрита в шихте, на фиг. 3 — зависимость ширины линии ферромагнитного резонанса спече»»ного иттрий-железистого граната от содержания ортоферрита в шихте, на фиг. 4 — зависимость плотности спеченного иттрий-железистого граната от содержания ортоферрита в шихте.

Для изготовления микрополосковых невзаимных устройств в качестве подложек требуется иттриевый феррогранат со следующими параметрами: тангенс угла диэлектрический потерь tg б — менее 1х10 тангенс угла магнитных потерь

tg5»»менее Зх10 ширина линии ферромагнитного резонанса и Н менее 403, плотность р более 5,12 г/см .

Данным требованиям удовлетворяет иттриевый феррогранат, изготовленный из шихты, содержащей 6-12мас.7 ортоферрита, т.е. центральной точкой является концентрация ортоферрита в шихте 9 мас.Z (фиг.1 — 4).

Пример 1. Изготавливаются образцы иттрий-железистого граната.

С этой целью окись иттрия марки

"ИТО-1" в количестве 465 г и окись железа марки "ОС4" в количестве

535 г смешивают в стальном бараба;не на валковой мельнице в течение

24 ч. Полученчую смесь окислов проВ каливают при 1250ОС в течение 5 ч.

После прокалки шихту анализируют на содержание ортоферрита методом рентгенофазового анализа. Концентрация ортоферрита равна 4 мас.X. Для получения концентрации ортоферрита, равной 9 мас.7, шихту из расчета добавки 5 мас.7 YFeO корректируют дополнительным введением 5х0,23=

=1, 15 мас.Ж (11,5 г) окиси иттрия.

Затем шихту размалывают на шаровой мельнице в течение 24 ч. Из 3 11683

10 полученной шихты прессуют образцы и спекают на воздухе в течение 8 часов при 1480 С. о

Полученный иттрий-железистый гранат имеет следующие параметры: 5 тангенс диэлектрический потерь

tp 3g = 9х10 тангенс магнитных потерь

tg S = 2,5х10 ,ширина линии ферромагнитного резонанса лЧ = 30 Э, плотность P = 5,14 г/см .

Пример 2. В шихте, изготовленной согласно примера 1, концентрация ортоферрита равна 13 мас.X. 15

Для получения концентрации ортоферрита, равной 9 мас.Х, шихту из расчета уменьшения концентрации 7РеОу на 4 мас.X корректируют дополнительным введением 4х0,27 = 1,08 мас.X 20 (10,8 r) окиси железа. После размола из шихты прессуют образцы и спекают

0 на воздухе в течение 8 ч при 1480 С.

Полученный иттрий-железистый гранат имеет следующие параметры: 25 тангенс диэлектрических потерь

tght = 9х10, тангенс магнитных потерь

tg 5p =- 2,5 10 ширина линии ферромагнитного 30 резонанса dH=- 30 Э плотность P, =- 5,14 г/см .

ПримерЗ. В шихте, изготовленной согласно примера 1, концентрация ортоферрита равна 9 мас.Ж

Поэтому шихту без корректировки состава размалывают в течение 24 ч

32 4 на шаровой мельнице. Иэ полученнои шихты прессуют образцы и спекают на о i воздухе в течение 8 ч прп 1480 С.

Полученный иттрий-железистый гранат имеет следующие параметрьп тангенс угла диэлектрических потерь tg Ep = 9х10

-5 тангенс угла -магнитных потерь

2, 5х10 ширина линии ферромагнитного резонанса и Н = 30 Э плотность = 5 14 г/см .

В табл. 1 приведены затраты времени и безвозвратные потери мате-. риала на различных операциях технологического процесса изготовления поликристаллического иттриевого феррограната предложенным и известным способами. Примеры 1-3 соответствуют приведенным выше, пример 4 относится к изготовлению галлий-замещенного иттриевого ферро раната 71 g С," п О предложенным способом, примеры 5, 6 — к изготовлению иттриевого феррограната известным способом.

Как следует иэ таблицы, предложенный способ позволяет сократить время изготовления иттриевого феррограната на 20Х и снизить безвозвратные потери материала более чем в

3 раза по сравнению с известным способом. При этом выход гоцных из. делий из феррограната повышается до 987 по сравнению с 93,57 для известного способа., 1168332

М

«Ч л со « ъ сО Ch

СЧ СЧ «Ч M 00 СЧ

1 Ol «1 . Ф »3 «л! 6Ъ

Ch Ch Ch ° Ch Ol Ch

«Ч о а сч «о а сч «Ч «Ч сч л

«л«

М а съ сф! ОЪ

«ч I л 1 и . !

° К л ° 1

Ch C0 1

«! Е «1 О

"1 I Ch .О « !

О1 Ch Ol Ch О «Ol сч л

Q ч °

«Ч °

«с! «O ce Ю

CV сч

Р с an

«ч

«ч л

О О

О О а

I 0 О о

Ch Ch

«С!

Ф сч

««! л О

«Ч

c0 п

Ф МЪ сч

М

an л

Ch е С0 an

О Ch ° I . I аЬ со

Ос Ch О\ О1

I 00 an

iо I I

1 сч с» сч л» к

С0 л

«»

Оi I

00 л с 4

CO л

ChОO.11

СП О Ch о а

О Ch

О О

Ф Ф lb

l Ф CO

Ch ОЪ а

C) in л

° ° Я

«Ч

1 1 CO an сч м 0O

»

«»

МЪ л сч е о

I I Ch Ol

О\ фъ

О О 3

О О О

° л»

«с в

«ч в М! . ! «Ca. сч «"4

an в ь с an сч

»

М

Ф о!

I CL » о!

v о

v ! с( о

1 «ч 1 «с ! е 1 М

» аI I (mI взо о»с!

ВЗ ай са ф» с о !«!

IC».Сб е а g

63 4 о и. с« о о

Ca Cf

O

v «с о В,Я е о

» kf а о

5 в

Л а! ! !

ll68332

tg б„х 104

2, ф 6 10 12 И 20

Содержание ортюсреррип а % масс

Т0

Ф 8 12 1о,20 ZO одержиние орто реррита д, масс

Физ. У

1168332

Я, г/сн

5, 18

5, 19

5,72

5, 10

МВ

306

5,0Ч

Ч 8 12 16 20 Я

0оберяание срмхрерряпа % мосс

Составитель В. Туров

Редактор Л. Зайцева Техред Т.Фанта

Корректор М. Розман

Подписное

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

Заказ 4541/12 Тираж 747

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Способ изготовления поликристаллического иттриевого феррограната Способ изготовления поликристаллического иттриевого феррограната Способ изготовления поликристаллического иттриевого феррограната Способ изготовления поликристаллического иттриевого феррограната Способ изготовления поликристаллического иттриевого феррограната Способ изготовления поликристаллического иттриевого феррограната 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к магнитным материалам, в частности к ферритовым монокристаллическим материалам, предназначенным для изготовления сердечников магнитных головок в устройствах видеозаписи и воспроизведения

 

Наверх