Магнитомягкий гексаферритовый материал

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и касается создания гексаферритовых магнитомягких материалов для индуктивных элементов дециметрового и сантиметрового частотного диапазонов. Гексаферритовый материал содержит следующее соотношение компонентов, вес.%: BaO - 18,21÷18,23; CoO - 5,95÷7,45; TiO2 - 0,10÷1,60; Fe2O3 - остальное. Изобретение позволяет получить магнитомягкий гексаферритовый материал с магнитной проницаемостью μн=10±2. 2 табл.

 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и касается создания магнитомягких гексаферритовых материалов с малыми потерями и хорошей термостабильностью для высокочастотных индуктивных элементов и других устройств дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн в современном и перспективном приборостроении.

К магнитомягким материалам относятся гексаферриты с плоскостью легкого намагничивания, перпендикулярной кристаллографической оси - С. Благодаря строению кристаллической решетки эти материалы имеют большую частоту естественного ферромагнитного резонанса, чем у феррошпинелей с кубической решеткой с той же величиной начальной магнитной проницаемости. Кроме того, такие гексаферриты сохраняют величину магнитной проницаемости до частот 1000-3000 МГц. В связи с этим они являются более перспективными материалами по сравнению с феррошпинелями для использования на частотах выше 300 МГц.

К настоящему времени в мире накоплен значительный опыт по производству и применению высокочастотных никель-цинковых магнитомягких ферритов и мало уделено внимания на разработку гексаферритов как высокочастотного магнитомягкого материала.

Основными характеристиками магнитомягких материалов являются:

- μн - заданная величина начальной магнитной проницаемости;

- μ - магнитная проницаемость на рабочей частоте - f;

- tgδμ - тангенс угла магнитных потерь на рабочей частоте f;

- αμн - относительный температурный коэффициент начальной проницаемости в интервале температур, равный (1/град.).

В настоящее время как в России, так и за рубежом почти отсутствуют магнитомягкие материалы для высоких частот f>300 МГц, обладающие удовлетворительными характеристиками.

Широко распространен магнитомягкий материал на основе никель-цинковой шпинели - марки 9 ВН с начальной магнитной проницаемостью , с низкими магнитными потерями на частоте f=200 МГц (tgδμ=0,012) и малой величиной относительного температурного коэффициента в положительной области температур (+20…+85°C) αμн=45⋅10-6 1/°C. Этот материал применяется на частоте не выше 250 МГц. С увеличением частоты его проницаемость резко падает, a tgδμ значительно возрастет.

Известен магнитомягкий ферритовый материал с гексагональной кристаллической структурой (авт. свидетельство №354477), содержащий в своем составе, вес.%:

Оксид бария (ВаО) 18,1÷18,2
Оксид кобальта (СоО) 6,5÷7,1
Оксид циркония (ZrO) 1,0÷2,0
Оксид железа (Fe2O3) остальное,

с начальной магнитной проницаемостью μн=9±1, с малым значением тангенса магнитных потерь на частоте f=400 МГц - tgδμ=0,04÷0,05, но довольно высоким температурным коэффициентом уже на частоте 400 МГц.

Известен также ферритовый материал для высокочастотного применения (авт. свидетельство №387443), содержащий, вес.%:

Оксид бария (ВаО) 18,2÷18,3
Оксид кобальта (СоО) 8,2÷9,5
Оксид титана (TiO2) 2,4÷3,8
Оксид железа (Fe2O3) остальное,

с низким значением tgδμ≤0,09 на частоте 1000 МГц и малой величиной температурного коэффициента αμн~400⋅10-6 1/°C, но обладающий низкой величиной начальной магнитной проницаемости - μн~3,0.

Сравнительные характеристики рассмотренных аналогов приведены в таблице 1.

* в интервале +20…+85°С

Под номером 4 даны свойства заявляемого материала. Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является ферритовый материал по авторскому свидетельству №387443, взятый в качестве прототипа.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в получении магнитомягкого гексаферритового материала с повышенным значением начальной магнитной проницаемости (по сравнению с прототипом) μн до 10±2, при малых магнитных потерях на частоте 1000 МГц tgδμ≤0,08 и улучшенной термостабильностью αμн≤350⋅10-6 при сохранении высокой рабочей температуры до 300°С.

Для достижения технического результата предлагается ферритовый материал, который содержит в качестве базового состава оксиды Ba, Co, Ti и Fe, отличающийся тем, что он взят при ином соотношении компонентов, вес. %:

Оксид бария (BaO) 18,21÷18,23
Оксид кобальта (CoO) 5,95÷7,45
Оксид титана (TiO2) 0,10÷1,60
Оксид железа (Fe2O3) остальное

Предлагаемый ферритовый материал получают по следующей технологии.

Исходные компоненты, взятые в необходимых соотношениях, перемешиваются в вибромельнице со стальными шарами в течение трех часов. Однородная смесь синтезируется при температуре 1220-1260°C в течение 4-6 часов на воздухе. Полученный ферритовый порошок подвергается помолу по режиму, описанному выше. После введения 10% раствора поливинилового спирта в количестве 12-15% от веса порошка прессуются образцы при давлении 1,5÷2,0 т/см2. Просушенные образцы обжигаются в кислородной атмосфере при температуре 1180-1280°C в течение 4-10 часов.

На спеченных образцах определялись следующие параметры: кажущаяся плотность, начальная магнитная проницаемость, относительный температурный коэффициент начальной магнитной проницаемости, магнитная проницаемость и тангенс угла магнитных потерь на частоте 200 и 1000 МГц, по стандартным методикам МЭК.

Примеры получения ферритовых материалов, их химический состав и магнитные свойства приведены в таблице 2.

В примерах №1, 2, 3, 4, 5 даны химические составы в пределах заявленных процентных соотношений и соответствующие им параметры, полученные в результате испытаний по стандартным методикам.

Пример №6. Увеличение содержания CoO и TiO2 по сравнению с заявленными пределами приводит к снижению магнитной проницаемости.

Пример №7. Уменьшение содержания CoO и TiO2 по сравнению с заявленными пределами приводит к росту магнитной проницаемости и магнитных потерь - tgδμ.

Пример №8. Увеличение содержания BaO по сравнению с заявленными пределами приводит к образованию посторонних фаз, таких как BaFe2O4, BaFe12O19, что ухудшает основные магнитные параметры. Наблюдается снижение μн и рост tgδμ, αμн.

Пример №9. Уменьшение содержания BaO по сравнению с заявленными пределами приводит также к образованию фаз посторонних соединений, например (CoTi) Fe2O4 и αFe2O3, что сказывается на ухудшении всех параметров.

Создание магнитомягких материалов с малыми потерями, с хорошей термостабильностью и начальной проницаемостью от 8 до 12, сохраняющих это значение до 1000 МГц, является перспективным при создании ряда гексаферритовых материалов для дециметрового и сантиметрового диапазонов частот.

Магнитомягкий гексаферритовый материал, содержащий оксиды бария, кобальта, титана и железа, отличающийся тем, что он содержит новые соотношения компонентов, вес.%:

Оксид бария (BaО) 18,21÷18,23
Оксид кобальта (СоО) 5,95÷7,45
Оксид титана (ТiO2) 0,10÷1,60
Оксид железа (Fе2О3) остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплообменной техники, а именно к способу обработки магнитореологической жидкости-теплоносителя для холодильных и кондиционерных систем.

Изобретение относится к электротехнической листовой стали с изоляционным покрытием с превосходными штампуемостью и адгезионными свойствами. Электротехническая листовая сталь с изоляционным покрытием содержит электротехническую листовую сталь и изоляционное покрытие, сформированное на электротехнической листовой стали.

Изобретение может быть использовано в электротехнике, машиностроении и химической промышленности. Способ получения магнитной жидкости на органической основе, не смешивающейся с водой, включает введение магнитной жидкости на водной основе, содержащей магнитные наночастицы Fе3O4, в жидкость на органической основе, не смешивающуюся с водой.

Изобретение относится к химической композиции, чувствительной к температуре и пригодной для получения датчиков для тестирования условий хранения продуктов, которые требуют постоянного хранения при низкой температуре.

Изобретение касается способа изготовления магнитной керамики. Способ включает следующие этапы: компактирование в пресс-форме порошковой композиции, содержащей смесь железа и BN, выдавливание компактированной массы из пресс-формы, размещение в кальцийкарбонатном контейнере с графитовым нагревателем, обработка при 2-8 ГПа и 1000-2000°С.

Изобретение относится к области получения постоянных магнитов и может быть использовано при производстве высокоэнергетических постоянных магнитов на основе редкоземельных (РЗМ) сплавов и, в частности, на основе неодима, железа и бора (сплав Nd-Fe-B).

Изобретение относится к электротехнике, к трансформаторостроению и может найти применение при изготовлении обмоток трансформаторов и реакторов. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей при относительной простоте изготовления.

Изобретение относится к раствору для образования изоляционного покрытия на листе текстурированной электротехнической стали и к листу текстурированной электротехнической стали, имеющему изоляционное покрытие.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам изготовления постоянных магнитов из магнитотвердых материалов на основе сплавов редкоземельных металлов с железом и азотом, и может быть использовано в электротехнической, автомобильной, приборостроительной и других областях промышленности.

Изобретение относится к области коллоидной химии и может быть использовано для получения магнитных жидкостей, применяемых в медицине для доставки лекарственных препаратов в требуемые органы живых организмов.

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов стронция. Технический результат - повышение активности при измельчении смеси исходных ферритообразующих компонентов в производстве гексаферрита стронция, что обеспечивает повышение коэрцитивной силы по намагниченности гексаферрита стронция больше 235 кА/м за счёт снижения температуры синтеза и обжига.

Изобретение может быть использовано для установления подлинности или верификации взрывчатых веществ, ценных бумаг, дорогостоящего оборудования, ювелирных изделий.

Изобретение может быть использовано при создании магнитоактивных катализаторов. Способ получения раствора магнитоактивного соединения включает конденсацию из раствора сульфата железа (II), содержащего лигносульфонаты, и раствора окислителя при их смешении.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к способам электрохимического окисления железа для получения реагента-окислителя феррата (VI) FeO42-.

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов бария. Технический результат - повышение коэрцитивной силы по намагниченности гексаферрита бария больше 230 кА/м и повышение активности при измельчении смеси исходных ферритообразующих компонентов, что приводит к значительному снижению температуры обжига.

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов стронция. Технический результат - повышение коэрцитивной силы по намагниченности гексаферрита стронция больше 235 кА/м и повышение активности при измельчении смеси исходных ферритообразующих компонентов в производстве гексаферрита стронция.

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов бария. Мокрое измельчение стехиометрической смеси карбоната бария и оксида железа проводят в кислой среде, содержащей полиакриловую кислоту и изопропиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%: лимонная кислота 0,2-1,8, изопропиловый спирт 2-8, вода 28-32, стехиометрическая смесь карбоната бария и оксида железа - остальное.

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов стронция. Мокрое измельчение стехиометрической смеси карбоната стронция и оксида железа проводят в кислой среде, содержащей полиакриловую кислоту и изопропиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиакриловая кислота 0,2-0,6, изопропиловый спирт 4,0-10,0, карбонат кальция 0,2-1,0, вода 28-45, стехиометрическая смесь карбоната стронция и оксида железа - остальное.
Изобретение относится к химической технологии получения катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов. В способе получения литий-железо-фосфата, включающем смешивание в стехиометрических соотношениях соединения железа с водным раствором, содержащим литий- и фосфат-ионы и аскорбиновую кислоту в качестве углеродсодержащего восстановителя, активирование полученной смеси и последующую термическую обработку продукта взаимодействия, в качестве соединения железа используют порошок оксида железа со степенью окисления железа в диапазоне +2,03…+2,2 с размером частиц до 125 мкм, смешивая его с водным раствором дигидрофосфата лития концентрацией 30-57 вес.%, а активирование полученной смеси путем механического перемешивания осуществляют при температуре 15-30°C до образования геля.

Изобретение относится к железооксидно-цирконийоксидному смешанному оксиду, к способу его получения и к катализатору очистки выхлопных газов. Смешанный оксид представляет собой железооксидно-цирконийоксидный смешанный оксид, содержащий железо, цирконий и редкоземельный элемент.

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при получении магнитов с полимерной связкой и спеченных магнитов. Для получения магнитотвердого материала на основе нитридов интерметаллических соединений самария с железом и переходными металлами, выбранными из группы Ti, Nb, Mo, смешивают порошки железа и одного, двух или трех переходных металлов Ti, Nb, Mo таким образом, чтобы легирующие элементы замещали не более 10 масс. % Fe. Проводят механическое легирование в вибромельнице в инертной атмосфере без содержания влаги до 3 часов. Полученный твердый раствор смешивают с порошком самария. Смесь подвергают механическому легированию в реакторе в инертной атмосфере без содержания влаги до 7 часов. Полученный аморфно-кристаллический порошковый материал подвергают сфероидизации в плазме при подаче порошка со скоростью 2,5-4 кг в час. В качестве плазмообразующего газа используют аргон с расходом 20-40 л/мин, а качестве плазмостабилизирующего газа - водород или гелий с расходом 2-24 л/мин. Порошок продувают закалочным газом, в качестве которого используют азот или аммиак, со скоростью не более 200 л/мин. Изобретение позволяет получить порошок магнитотвердого материала, обладающий сферичностью частиц, высокой плотностью утряски и текучестью, что приводит к улучшению магнитных характеристик изделий из такого материала. 1 табл.

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и касается создания гексаферритовых магнитомягких материалов для индуктивных элементов дециметрового и сантиметрового частотного диапазонов. Гексаферритовый материал содержит следующее соотношение компонентов, вес.: BaO - 18,21÷18,23; CoO - 5,95÷7,45; TiO2 - 0,10÷1,60; Fe2O3 - остальное. Изобретение позволяет получить магнитомягкий гексаферритовый материал с магнитной проницаемостью μн10±2. 2 табл.

Наверх