Ферритовый монокристаллический материал

Номер патента: 1732706

Авторы: Абаренкова, Иванова, Саенко, Харинская, Эркес

Формула

ФЕРРИТОВЫЙ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ на основе феррошпинели, содержащий марганец (II), цинк (II), железо (III) и кобальт (II), отличающийся тем, что, с целью повышения магнитной проницаемости на высоких частотах и удельного электросопротивления, он дополнительно содержит марганец (III) и имеет кристаллохимическую формулу
Mn²_x⁺Zn_yCo_aMn³_b⁺Fe_zO_{4- ,
где x = 0,683 - 0,853;
y = 0,254 - 0,28;
a = 0,003 - 0,018;
b = 0,004 - 0,062;
l = 1,873 - 2,001;
g = 0 - 0,034}

Описание

Изобретение относится к монокриталлическим ферритовым материалам (МКФ), предназначенным для сердечников видеоголовок сверхплотной записи, работающих в диапазоне частот до 50 МГц.
Для создания видеоголовок сверхплотной записи на частотах 40-50 МГц необходимы МКФ с магнитной проницаемостью

^Iболее 150, магнитной индукцией, измеренной в магнитном поле 10 , (В₁₀) не ниже 0,45 Тл и повышенным значением удельного сопротивления

> 10³ Ом

см.
Разработанные до настоящего времени как в СССР, так и за рубежом монокристаллические ферритовые материалы на основе оксидом марганца, цинка и железа, получаемые методом Бриджмена, имеют величину магнитной проницаемости, обеспечивающую эффективную работу магнитных головок (МГ) только в диапазоне частот до 10 МГц, так как с дальнейшим ростом частоты амплитудно-частотные характеристики МГ резко снижаются.
Кроме того, с ростом частоты возрастают потери на вихревые токи из-за низкого удельного сопротивления этих ферритовых материалов.
Наиболее близким к предложенному является монокристаллической ферритовый материал, который в силу своих данных может быть эффективно использован только в диапазоне частот до 10 МГц.
Состав материала, мас.%: MnO 18,1-21,6 ZnO 8,7-13,4 CoO 0,05-1,0 GeO₂ 0,05-1,3 Fe₂O₃ Остальное
Его характеристики:

' (% МГц) > 700;

'(10 МГц) > 400; В₁₀

0,37 Тл;

10-40 Ом

см.
Целью изобретения является повышение магнитной проницаемости на высоких частотах и удельного электросопротивления.
Достижение указанной цели обеспечивает материал, содержащий, помимо оксидов железа (III), марганца (II), цинка (II), кобальта (II), оксид марганца (III) и имеющий состав
Mn_x²⁺Zn_yCo_aMn_b³⁺Fe_zO_{4- , где z = 1,873-2,001;
х = 0,683-0,853;
у = 0,254-0,283;
а = 0,003-0,018;
b = 0,004-0,062;
= 0-0,034.
Было установлено, что такое сочетание компонентов, качественное и количественное, обеспечивает получение монокристалла с оптимальными, с точки зрения поставленной задачи, свойствами:
' 150 в диапазоне 40-50 МГц;
В₁₀ 0,45 Тл; >10³Ом см.
Совместное присутствие в предлагаемой конструкции трехвалентных ионов Mn³⁺ и ионов Со²⁺ выполняет функцию регулятора величин констант магнитокристаллической анизотропии и магнитострикции, которые определяют частотную зависимость магнитной проницаемости. За счет оптимизации соотношения Со²⁺ и Mn³⁺ удалось получить высокую ' в диапазоне частот 40-50 МГц.
Одновременное повышение удельного сопротивления авторы объясняют отсутствием в материале двухвалентных ионов железа, ответственных за электропроводность, а достижение сравнительно высоких величин магнитной индукции реализуется в предлагаемой композиции за счет определенного соотношения между двухвалентными ионами марганца и цинка.
Экспериментально было установлено, что при уменьшении содержания СоО до менее 0,1 мас.% и увеличении содержания Mn₂O₃ до более 4,0 мас.% высокочастотная магнитная проницаемость снижается ниже уровня 150.
Монокристаллический ферритовый материал согласно изобретению получают модифицированным методом Бриджмена. Требуемое содержание в монокристалле оксида марганца (III) определяется содержанием в исходной смеси оксида марганца (II) и составом газовой смеси, в которой производится выращивание монокристалла.
Ниже приводятся примеры реализации ферритового монокристаллического материала согласно изобретению (примеры 1-5) и материала с запредельным содержанием входящих в него оксидов (примеры 6-10).
П р и м е р. Исходные компоненты в виде оксидов, взятые в соотношении, мас. %: MnO 24,8 NzO 10,7 CoO 0,08 Fe₂O₃ 64,42 (общая навеска составляла 7 кг), перемешивали в течение 24 ч в шаровой мельнице при соотношении шихта: дистиллированная вода:мелющие тела = 1:1,5:5. Смесь оксидов обжигали на воздухе при 1000^оС в течение 5 ч. Обожженный ферритовый порошок измельчали в вибромельнице в течение 2 ч при соотношении шихта:мелющие тела = 1:10, после чего из него прессовали в автоматическом режиме гранулы диаметром 5,8 мм и высотой 8 мм, необходимые для подпитки расплава при росте кристалла. Давление прессования составляло 1,0 т/см². Гранулы обжигали при 1300^оС в течение 5 ч в токе азота.
Выращивание кристалла проводили модифицированным методом Бриджмена, позволяющим получать крупногабаритные и одновременные кристаллы за счет непрерывной подпитки расплава гранулами. Рост кристаллов производили в одноразовых платиновых тиглях с размерами: диаметр 70 мм и высота 500 мм (соответствующие размеры имели и выращенные в них кристаллы), при 1620^оС, скорости выращивания 1,5 мм/ч и температурном градиенте 10 град/см в смеси газов азота и кислорода.
Исходный состав шихты, газовая среда, весовой состав кристалла и его электромагнитные параметры для данного примера и всех последующих приведены в табл.1.
Кристаллохимический состав кристаллов приведен в табл.2.
На чертеже представлены частотные зависимости в диапазоне от 10 до 50 МГц действительной части комплексной магнитной проницаемости материалов, взятых за аналоги и прототип (кривые 1-3), а также показаны характерные кривые ферритового материала, составляющего предмет изобретения (кривая 4, пример 1; кривая 5, пример 5).
Таким образом, монокристаллический материал на основе марганеццинкового феррита согласно предлагаемому изобретению по сравнению с прототипом обладает более высокой величиной магнитной проницаемости на частотах 40-50 МГц, большим значением индукции (В₁₀ 0,45 Тл), а также большим значением удельного электросопротивления ( >10³Ом см).
Указанный комплекс свойств позволяет на основе этого материала создавать сердечники для видеоголовок сверхплотной записи в диапазоне частот до 50 МГц.
Изобретение относится к монокристаллическим ферритовым материалам (МКФ), предназначенным для сердечников видеоголовок сверхплотной записи, работающих в диапазоне до 50 МГц. Обеспечивает повышение магнитной проницаемости и удельного электросопротивления . Материал имеет состав Mn²_x⁺Zn_yCo_aMn_вFe_zO₄- , где x = 0,683 - 0,853; y = 0,254 - 0,283; a = 0,003 - 0,018; b = 0,004 - 0,062; z = 1,873 - 2,001 и = 0 - 0,034. Материал обеспечивает m 150 в диапазоне 40 - 50 МГц и >10³ Ом см при величине магнитной индукции B₁₀ 0,45 Тл. 1 ил., 2 табл.}

Рисунки

Заявка

4820590/26, 27.04.1990

Научно-исследовательский институт "Домен"

Саенко И. В, Абаренкова С. Г, Харинская М. А, Иванова В. И, Эркес С. О

МПК / Метки

МПК: C30B 11/02, C30B 29/26

Метки: материал, монокристаллический, ферритовый

Опубликовано: 10.03.1995

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1732706-ferritovyjj-monokristallicheskijj-material.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Ферритовый монокристаллический материал</a>

Похожие патенты

Устройство для измерения магнитной восприимчивости и удельной проводимости среды

Номер патента: 693315

Опубликовано: 25.10.1979

Автор: Кудрявцев

МПК: G01V 3/06

Метки: восприимчивости, магнитной, проводимости, среды, удельной

...каходобрены так,что индупируемаяаих су.лмарЕаяЗЛСпримерно рава ЭДС приемной катушки в 20 отсутствие среды ( вэзухе) Компенсапионые обмотки 11 и 17 вкепоченыпослецэвательно и встречэ с обмоткэй13 рЕтемной катушки. БаееаесЕруЕощаяобмотка 12 генераторой катушки соединена с делителекл напряжения, эбразованным резисторами 18 и 19, причемрезистор 18 является выхэдэм, которыйтакже сэедиен пэследовательно с приемной катушкой. Величин сопротивления резистора 18 подбирается так, чтобыЭДС приемэй цепи, образованной приемной катуцекэй и всеми пэслецовательновключеными элементами, в вэздухе равнялась нулю. Проводами 20 и 21 генераторная цепь соединена с выходом источника 1 синусэидального напряжения,проводами 22 и 23 управляющая цепьсоединена со...

Устройство для измерения магнитной восприимчивости и удельной проводимости среды

Номер патента: 940109

Опубликовано: 30.06.1982

Авторы: Арш, Хандецкий

МПК: G01V 3/06

Метки: восприимчивости, магнитной, проводимости, среды, удельной

...на фиг, 2 - структурная электрическая схема зонда.Устройство содержит источник 20 1 синусоидального напряжения с цепью 2 автоматической регулировки усиления, усилитель 3, синхронный выпрямитель 4, цепь 5 опорного напряжения, регистратор 6 и зонд 7, содержа щий генераторную катушку, имеющую ферромагнитный сердечник 8 цилиндрической формы, первичную обмотку 9 и равномерно распределенные в пределах длины ферромагнитного сердец- Зо ника вторичные управляющую 10, компенсационную 11 и балансирующую 12 обмотки, приемную катушку с обмоткой 13, трансформатор тока, имеющий магнитопровод 14, первичную обмотку 15 и вторичные управляющую 16 и компенсационную 17 обмотки, резисторный делитель из сопротивлений 18 и 19, соединительные провода...

Сегнетокерамический материал с высокой диэлектрической проницаемостью

Номер патента: 654581

Опубликовано: 30.03.1979

Авторы: Варикаш, Мяльдун

МПК: C04B 35/468, H01G 4/12

Метки: высокой, диэлектрической, материал, проницаемостью, сегнетокерамический

...описываемого материала приготавливают смесь компонентов в необходимых соотношениях изпредварительно синтезированных спеков ВаТ 1 ОЭ, Ваго э и МдНЬ ОСмесь спеков измельчают до удельной поверхности 5 - 7 10 3 см /г, Полу 2ченную массу пластифицируют известными методами. Формуют в изделия ио,обжигают при температуре 1340-1370 Св течение 1,5-3 ч.Примеры конкретных составов предлагаемого материала и их свойства даны в таблице,Сегнетокерамический материал, имеющий состав, вес.Ъ: ВаТ 10 Э 85,Ва 1 гО э 14, Мо МЬ Ов 1, характеризуется следующимй свойствами:Диэлектрическая проницае-.мостьОтносительное изменение со 8 5 при температуре +85 С,Относительное изменение Епри температуре -40 С, Ъ 90й654 581 Относительное изменениереверсивной Я, Ъ 33 О,...

Способ изготовления магнитно-мягкого материала

Номер патента: 863178

Опубликовано: 15.09.1981

Авторы: Ивкушкин, Минаев, Човнык

МПК: B22F 1/02

Метки: магнитно-мягкого

...железного порошка, уплотнительную обкатку, повторный отжиг, нанесение на порошок изолирующего покрытия, прессование, нанесение по863178 крытия осуществляют в 0,025-0,1-ном растворе кремнемолибденовой кислоты при температуре кипения раствора в течение 15-20 мин.Предлагаемый способ осуществлют следующим образом.Железный порошок отжигают в ат мосфере водорода прн 900-1100 С в течение 4 ч, подвергают уплотнители ной обкатке в шаровой мельнице в течение 25 ч, затем повторно отжигают при 1100 С в течение 4 ч в атмосфере 1 О водорода.Изолирующее покрытие осаждают из 0,025-0,1 раствора кремнемолибденовой кислоты при температуре кипения раствора в течение 15-20 мин. По рошок сушат, а затем прессуют детали при давлении 15 т/см. В процессе...

Керамический материал с высокой диэлектрической проницаемостью

Номер патента: 893960

Опубликовано: 30.12.1981

Авторы: Акимов, Никифоров, Олехнович, Ракицкий, Урбанович

МПК: C04B 35/497

Метки: высокой, диэлектрической, керамический, материал, проницаемостью

...целевого продукта. Вьппе указанной величины значительно увепичивается нестехиометрнчность соединения РЬМпТаО, что приводит к снижению качества целевого продукта. Значение величины концентрации оксидов марганца, тантала и св.,нца находят аналогичным образом.Способ приготовления предлагаемо-го материала заключается в следующем,Смесь порошков иэ оксидов циркония, марганца, тантала, свинца указанногосостава подвергают обжигу при 700 о1100 С под давлением 30-60 кбар в течение 1-5 мин. Путем исследования структуры на рентгеновс.;ом дифрактоиетре УРСИМ в С 0 Кизлучении установлено что полученные образцы имеют структуру типа перовскита. ИзмеТаблица 1 Содержание, иас. Х Ком по н ен ты 57,8 57,0 60,8 55,4 РЬО 4,8 1,0 4,8 3,3 1,0 10,5 10,0 10,0...

Предыдущий патент: Конусная инерционная дробилка

Следующий патент: Установка для поверхностной обработки штучных изделий газообразными и жидкими средами

Случайный патент: Способ диагностики туберкулеза

В верх страницы