Исследование механизма и кинетики образования стронциевых ферритов в условиях динамического фазообразования

В настоящее время производство магнитных ферритов в мире сущест-венно увеличивается, в частности существенно повысился интерес к производ-ству стронциевых оксидных магнитов.

Стронциевые оксидные магниты получают в результате сложных физи-ко-химических процессов при твердофазном взаимодействии α-Fе2O3 и SrCO3. В настоящее время общепризнанно, что решетка SrFe12O19 формируется на ос-нове структуры Fе2O3. Однако механизм трансформации Fе2O3 → SrFe12O19 ос-тается дискуссионным. Это объясняется тем, что структурными методами ус-тановить последовательность превращений (особенно на начальной стадии формирования SrFe12O19) не удалось ввиду высокой скорости реакции. Однако опыты показывают, что химический состав промежуточных фаз определяется предысторией оксида железа, размером частиц и соотношением компонентов. Такая зависимость проявляется слабо при более высоких температурах, когда массоперенос в заготовках или гранулах смеси достигает высоких значений.

Глава 4:

Ферритовые постоянные магниты нашли широкое применение в элек-тронике, радиотехнике, приборостроении, медицине, бытовой технике. Расши-рение областей применения магнитных материалов и повышение требований к разрабатываемым на их основе устройствам, предопределяют актуальность по-стоянного поиска путей улучшения свойств существующих и создания новых магнитных материалов.

Поэтому одной из актуальных экономических задач является снижение затрат на производство ферритовых порошков.

Параметрами, определяющими качество материала и контролируемыми при производстве, являются начальная магнитная проницаемость, потери и добротность. В зависимости от области применения могут контролироваться и другие параметры.

Совершенствование ферритов идёт по двум направлениям. Во-первых, непрерывно улучшаются магнитные параметры ферритов, приближающие их к металлическим материалам, что делает ферриты конкурентоспособными в тра-диционных областях применения металлов. Во-вторых, синтезируются ферри-ты с новыми свойствами, позволяющими применять их в различных магнитных усилителях, модуляторах, переключателях и т. д.

Заключение:

Проведенные исследования с учетом литературных данных свидетельствуют о существенных возможностях улучшения производства ферритовых порошков при использовании короткой тепловой обработки – синтеза в вертикальных печах. Снижение стоимости и улучшение качества порошков окажутся возможными при использовании оксида железа как побочного продукта металлургического производства. Это позволит получать ферритовые порошки в значительных объемах и высокого качества.

2. Установлено, что с увеличением содержания оксида в смеси эндотер-мический пик, соответствующий разложению карбоната SrСО3 смещается в сторону более низких температур. Это означает, что α – Fе2O3 проявляет ката-литическую активность по отношению к процессу декарбонизации SrCO3.

3. Показано, что решетка SrFe12О19 формируется не на основе решетки SrО, а на основе Fe2O3. В пользу такого утверждения свидетельствуют резуль-таты дифференциально-термического анализа смесей состава SrCO3 ∙ 5,5 Fе2О3 при различных размерах частиц Fе2О3.

4. В работе обнаружено, что Fе2О3 с малой удельной поверхностью бо-лее существенно снижает температуру декарбонизации SгСО3, чем частицы Fе2О3 с более высокой удельной поверхностью.

5. Показано, что при мокром смешении процесс декарбонизации завер-шается при более низких температурах, а реакция ферритизации происходит более равномерно. После сухого смешения процесс декарбонизации происхо-дит неравномерно ввиду неоднородности смеси. Кроме того, он завершается при температурах на 60 °С больше, чем после мокрого. Одновременно и про-цессы уплотнения заготовки после мокрого смешения протекают при более низких температурах, чем после сухого.