Ферритовый монокристаллический материал
Формула | Описание | Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Формула
ФЕРРИТОВЫЙ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, содержащий окись железа, окись марганца, окись цинка и окись кобальта, отличающийся тем, что, с целью повышения микротвердости при сохранении магнитной индукции и магнитной проницаемости на частоте 5 МГц, он дополнительно содержит окись олова при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Окись марганца - 9 - 12
Окись цинка - 7,5 - 11,7
Окись кобальта - 0,06 - 0,6
Окись олова - 0,1 - 2
Окись железа - Остальное
Описание
Целью изобретения является повышение микротвердости при сохранении магнитной индукции и магнитной проницаемости материала на частоте 5 МГц.
Изобретение основано на использовании в качестве монокристаллического ферритового материала соединения, описываемого химической формулой Mna Znb Coc Snd Fe3 (a+b+c+d) O4, где a=0,3-0,4; b=0,22-0,34; c=0,0019-0,019; d= 0,0015-0,031. Материал получают дополнительным введением окиси олова в количестве 0,1-2 мас.%.
Предполагается, что введение в такой концентрации ионов четырехвалентного олова (Sn4+), имеющих радиус, близкий к радиусу ионов Fe3+, обуславливает, с одной стороны, частичную компенсацию ионов двухвалентного железа Fe2+, присутствие которых в монокристалле обусловлено большим содержанием Fe2O3, а, с другой стороны, их (Fe2+) более равномерное распределение в объеме монокристалла, что обеспечивает сохранение дальнего порядка в шпинельной решетке кристалла и повышение микропрочностных характеристик.
При этом соотношение остальных компонентов выбирают таким, чтобы при улучшении механической прочности (повышении микротвердости Hv до 650 кгс/мм2 и более) сохранялись высокие значения намагниченности насыщения (4






Выбор соотношения компонентов ферритового материала обусловлен следующими обстоятельствами.
При содержании окиси олова (SnO2) менее 0,1 мас.% микротвердость по Виккерсу (Hv) становится меньше 650 кГс/мм2, при увеличении содержания окиси олова до более 2 мас.% наблюдается при синтезе монокристалла выпадение SnO2 в виде отдельной фазы. При концентрации окиси кобальта менее 0,06 мас. % и более 0,6 мас.% наблюдается уменьшение магнитной проницаемости на 5 МГц (

10 - менее 5300 Гс.
При содержании окиси марганца менее 9 мас.% магнитная проницаемость становится менее 300. При возрастании содержание MnO более 12 мас.% падает намагниченность насыщения до ниже 6000 Гс.
П р и м е р 1. Исходные компоненты в виде окислов, взятые в соотношении, мас. %: Окись марганца (MnO) 11 Окись цинка (ZnO) 9,4 Окись кобальта (CoO) 0,1 Окись олова (SnO2) 0,8 Окись железа (Fe2O3) 78,7
перемешивают в водной среде до получения однородной по составу смеси. Смесь окислов обжигают при 1000оС, полученный ферритовый порошок измельчают в вибромельнице, после чего из него прессуют гранулы размерами 5,8 и h 8 мм, применяемые для подпитки растущего кристалла. Гранулы обжигают при 1300оС в протоке азота.
Выращивание кристалла проводят модифицированным методом Бриджмена по следующему режиму: температура выращивания 1610-1630оС, скорость выращивания 2 мм/ч, давление кислорода 1 атм, температурный градиент 10-15 град/см, скорость охлаждения до 1200оС пo 50оС/ч, от 1200оС до 300оС по 25оС/ч, после 300о -вместе с печью. Габариты полученного кристалла: 50 мм и l 100 мм. Состав кристалла определяют рентгеноспектральным анализом, мас.%: MnO 12 ZnO 8,25 CoO 0,06 SnO2 0,73 Fe2O3 78,96
Полученный монокристалл имеет следующие параметры: ' (f=5 МГц) 500 tg
0,7 4
s, Гс 6195 B10, Гс 5540 Нс, Э 0,16
, Ом
см 0,05 Hv, кГс/мм2 650
Аналогичным образом был получен ферритовый мнокристаллический материал при других соотношениях компонентов, выбранных в пределах изобретения (примеры 2-4) и выходящих за его пределы (примеры 5-9). Составы полученных монокристаллов и их электромагнитные и прочностные характеристики приведены в таблице. Прочностные характеристики иллюстрируются значением микротвердости по Виккерсу (Hv). Для сравнения в таблице приведены также характеристики известных монокристаллических ферритовых материалов (примеры 10-13).
Параметры материала, приведенные в таблице, определяют с точностью 2% для 4
s, B10, Hc u
;
5% для
' и tg
и
1,5% для Hv.
Как следует из таблицы, предлагаемый ферритовый монокристаллический материал характеризуется более высокой механической прочностью (микротвердость по Виккерсу Hv=650-665 кГс/мм2 по сравнению с Hv=600-610 кГс/мм2 для известного материала), при сохранении значений магнитной проницаемости ' и индукции B10 на уровне известного материала (с учетом измерения).
При выходе за предлагаемыe пределы по соотношению компонентов материала (примеры 5-9) наблюдается снижение электромагнитных (примеры 5, 7 и 8) и прочностных (примеры 6 и 9) характеристик.
Изобретение относится к магнитным материалам, в частности к монокристаллическим ферритовым материалам, и может быть использовано при изготовлении универсальных магнитных головок для видеоаппаратуры при работе с высококоэрцитивными лентами на высоких частотах (f > 1 МГц). С целью повышения микротвердости ферритового монокристаллического материала, содержащего окислы железа, марганца, цинка, кобальта, в него дополнительно вводят окись олова при соотношении компонентов, мас.%: окись марганца 9-12; окись цинка 7,5-11,7; окись кобальта 0,06-0,6; окись олова 0,1-2; окись железа - остальное. Материал обладает следующими характеристиками: намагниченность насыщения 4
S 5540-5800 Гc высокочастотная магнитная проницаемость
= 350-500 Гс/Э, микротвердостью по Виккерсу Hv= 650-665 кГс/мм2. . 1 табл.
Рисунки
Заявка
3865272/02, 11.03.1985
Иванова В. И, Саенко И. В, Щербак Н. Г, Саксонов Ю. Г
МПК / Метки
МПК: C04B 35/26, H01F 1/34
Метки: материал, монокристаллический, ферритовый
Опубликовано: 09.01.1995
Код ссылки
<a href="https://patents.su/0-1282785-ferritovyjj-monokristallicheskijj-material.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Ферритовый монокристаллический материал</a>
Предыдущий патент: Герметичный радиоэлектронный блок
Следующий патент: Способ получения шестигранных профилей
Случайный патент: Адаптивное корреляционное устройство