Способ получения марганец-цинковых ферритовых порошков

(71) Всесоюзныйинститут реактитериалов для эл(56) Автсфкое сМ 45024 б",кл. ВЗаявка Япо35/38. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР л, ЬЬ 29научно-исследовательскийвов и химически чистых ма-ектронной техникиский, Э,М,Кригер, Л.З,Мелаковидетельство СССР22 Р 9/00, 1969.нии М 49-27223, кл, С 04 ВИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения марганец-цинковых ферритовых порошков, которые могут быть использованы при изготовлении магнитных головок видеоаппаратуры,Проблема получения таких порошков в настоящее время является чрезвычайно актуальной, поскольку получение видеоголовок из поликристаллических порошков позволит намного снизить их стоимость по сравнению с монокристаллическим, а также существенно увеличит их износостойкость, Вместе с тем к порошкам, используемым для изготовления видеоголовок, предьявляются требования по однородности химического состава, точности его воспроизведения, чистоте и однородйости по гранулометрии, что обусловлено специ- фикой их дальнейшей переработки методами горячего прессования (ГП) или горячего изостатического прессования (ГИП).Известен метод получения ферритовых порошков путем осаждения из растворов1752521(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАРГАНЕЦ- ЦИНКОВЫХ ФЕРРИТОВЫХ ПОРОШКОВ (57) Сущность: способ заключается в приготовлении смеси растворов солей ферритообразующих компонентов совместным осаждением гидроксидов смесью водных растворов гидроксйдов натрия и аммония при мольном соотношении (2 - 8);1, окислении осадка гидроксидов, его промывке и сушке. Использование в качестве осадителя предложенной смеси ИаОН и ИН 4 ОН позволяет получать маргайец-цинковые ферритовые порошки заданного состава при выходе годного 100%. 1 табл. солей раствором 8-оксихинолина в присутствии комплексообразователей ионов металлов - компонентов ферритовых . порошков или йинной кислоты и аммиака - с последующим прокаливанием и ферритизацией осадка.. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущностй и достигаемому результату является способ получения марганец-цинковых ферритовых порошков путем осаждения смеси водных растворов солей железа, марганца й цинка раствором МаОН с последующим окислением водной суспензии воздухом, фильтрацией, отмывкой полученного осадка и сушкой. Существенным недостатком указанного способа является значительная невоспроиэводимость заданного химического состава, что связанО с большими различиями рН полного осаждения соответствующих гидроксидов. Вместе с тем, именно состав феррита является основным фактором, определяющим возможность получения материалов с их высокими эксплуатационными свойствами,10 20 25 30 35 50 Целью изобретения является увеличение выхода марганец-цинкового ферритового порошка заданного химического состава,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения марганец-цинковых ферритовых порошков, включающему приготовление смеси растворов солей, совместное осаждение смеси гидроксидов осадителем; окисление осадка гидроксидов, промывку и сушку осадка, в качестве осадителя используют смесь водных, растворов гидроксидов натрия и аммония, взятых в мольном соотношении (2-8):1,Изобретение осуществляется следующим образом.Смесь растворов сернокислых солей железа, марганца и цинка, взятых в количествах, л: Ре 2304 2,8090; Мп 304 0,8370; ЕпЯОа 0,3540, соответственно с концентрацией 448 г/л, 246 г/л, 285,8 г/л осаждают сложным осадителем, состоящим из смеси гидроксидов натрия и аммония, взятых в количествах: 2,8 л йаОН с концентрацией 160 г/л и 0,7 л ИНаОН с концентрацией 220 г/л. рН полученной суспензии после перемешивания смеси растворов с осадителем составляет 11,5-12,0, что безусловно обеспечивает полноту осаждения компонентов. 8 процессе перемешивания суспензии после слива осадителя вводится окислитель - натрий азотнокислый (йайОз), в количестве 380 г, Реакционная масса перемешивается в течение 45 мин при 90 С, затем осадок фильтруют. Отмывка от примесей проводится 4-кратной репульпацией при Т:Ж = 1:15. Осадок сушат при 200-250 С. После сушки по данным рентгенофазового анализа получена 100;6-ная кристаллическая шпинельная фаза марганец-цинкового феррита с параметром решетки 8,43-8,46 А.Ферритовые порошки, полученные предлагаемымспособом, по данйым электронной микроскопии отличаются однородным гранулометрическим составом, имеют . точн 6 заданное содержание компонентов (марганца, цинка и железа).В таблице представлены составы ферритовых порошков и их характеристики(точности определения удельной поверхности по БЭТ, параметра решетки и удельной намагниченности насыщения соответственно равны +10; +2 нм; +7). Из приведенных в таблице данных следует, что исйользование предлагаемого способа при соотношении йаОН: йН 4 ОН = (2-8):1. позволяетполучить марганец-цинковые ферритовые порошки строго заданного состава (примеры 1-4). 40 45 При использовании сложного осадителя, где отношение КаОН: ЙН 40 Н менее 2;1.отмечается сдвиг состава, в основном по цинку (пример 5). При выходе за указанное отношение йаОН; МНОН 8:1 отмечается уменьшение полноты осаждения цинка (пример 6),Кроме того, увеличение содержания йаОН нерационально, поскольку заранее предопределяет увеличение количества воды на отмывку от катиона йа. Использование для осаждения только одного водного раствора аммиака в качестве осадителя сопровождается значительными потерями как марганца, так и цинка и, следовательно, опять же приводит к сдвигу заданного состава (пример 8)..Использование только одного гидроксида натрия приводит к значительным потерям соединений марганца, а следовательно, к сдвигу эаданногО состава (пример 7). Кроме того, в этом случае осаждается также некоторое количество не окисляемых в маточном растворе и не разлагающихся при температурах сушки ос-новных солей, на что указывает несоответ-" гствие суммарного содержания оксидов ста процентам (во всех случаях приведен анализ порошка после сушки).Для получения марганец-цинкового ферритового порошка заданного состава по этому способу необходимо введение в осаждаемую смесь солей избытков МпО и ЕпО против расчетного в следующих количествах, мас,%: МпО 20,0; ЕпО 2,0 (пример 9).Эти количества избытков получены экспериментально. Но и в этом случае выход ферритового порошка заданного химического состава составляет 40-50%.Сравнение характеристик порошков, полученных предлагаемым (примеры 1 - 4) и известным (пример 9) способами, показывает, что предлагаемый способ позволяет получить порошки с таким же уровнем характеристик, как и известный, при 100%- ном выходе ферритового порошка заданного химического состава.Формула и зоб рете н ияСпособ получения марганец-цинковых ферритовых порошков, включающий приготовление смести растворов солей, совместное осажден ие смеси гидро ксидов осадителем, окисление осадка гидроксидов, промывку и сушку осадка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что; с целью увеличения выхода марганец- цинкового ферритового порошка заданного химического состава, в качестве осадителя используют смесь водных растворов гидроксидов натрия и аммония, взятых в моляр- ном соотношении 2-8):1.1752521 ате тает а ее т вв антант - .1-:-: - Г,.1 О,О 1 О,О е етввавет Паиме Колицестаен моление оса йельиал КолицесталинельмойОаам, а ь ааенв ЬЗТ и% нм ае еам Ме е ее 1 ООЪ ,43 а 8 143 51,2 ;а 5 49,3 ,44 48,7 100 100.100 100 100 100 100 100 .100 99,Э 30,0 41,0 37,0 9,9 9,4 99 74 99,9 99,4 83,5 99,5 82,6 70,0100 8,45 5 О,ате вевевамв 70,86, 19,04т ватаев а е е а а ее а е а ае ав ееа еа аа Составитель Л.МеламедРедактор НаЛазаренко Техред М.МоргенталКорректор З,Сал Подписноеитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРква, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 2721 ВНИИПИ Государственного к 113035, М