Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Бследстаие этого в настоящее время оксидные магниты прочно заняли лидирующее положение по объемам производства среди асех магнитотзердых материалов; их доля в общем объеме производства составляет более половины и продолжает неуклонно аозрастать. Марки и свойства ферритов бария и странция оговариваются ГОСТ 24063 — 80 «Ферриты магнитотвердые. Марки и основные параметры» н ОСТ 11 707.023 — 81 «Ферриты магинтотвердые прецизионные.
Марки и основные параметры». Химический состав ферритав бария и стронция соатветстаует стехиометрической формуле МеО.БЕе«Оз, где Ме — барий или стронций. Однако с целью повышения технологичности практически используются составы МеО пре»О». где коэффициент п в зависимости от марки изменяется в интераале 4,7... ...6,0. С целью получения определенного сочетания магнитных параметров той или другой марки применяются также добааки оксидов алюминия, кремния, бора, висмута 0,1...3,0 З~з и редкоземельных элементаа 0,1...1,0 азаг. В названии марок первые две цифры (для изотропных марок одна) обозначают значение максимального энергетического произведения (ВН),„„„ в килоджоулях на кубический метр,три цифры а конце названия — значение коэрцитивной силы по намагниченности. Буквы в середине названия обозначают: БИ— феррит бария изотропный, БА — феррит бария анизатропный, РА — феррит смешанный, барнево-сгронциевый, легированный оксидами редкоземельных элементов, анизотропный, [й 530) Магнитогаердые ферриты 107 Дополнительные свойства ферритов бария и стронцця 450 'С 460 'С (1,44...1,69) -1О ' Ги/м (1.2э9...!,56).
ГО з Ги/м Температура Кюри феррита бария . Температура Кюри феррита стронция. Проницаемость возврата изстропных ферритов. Проницаемость возврата анизотропиых ферритов. Удельное электрическое сопротивление: марки 7БИ215. сстальиых марок. Плотность кажушаяся рентгеновскан. Коэффициент теплопроводпосги. Удельная теплоемкость Коэффициент линейного расширения: параллельно ориентации. перпеидихулярно ориентации. Тпердость по Моосу Температурный иоэффициент остаточной индукции. Временное сопротивление разрыву. при сжатии. при изгибе. при кручении. Модуль Юнга. Модуль сдвига Коэффициент Пуассона 1Оз...10п Ом.м 10...10з Ом.м (4,5...5,!) .!Оз кг/мз 5,27.!О' кг/мз 1,9...3,2 Вт/м. К 600...700 Дж/кг.
К (!3,0...!5,5) ° 1О ' К (8...11) 10 ' К 6...7 — 0,2 25/К 25...35 МПа 200...550 МПа 70...90 МПа 45...60 МПа (1,4...2,0) ° 10з МПа (0,56...0,74) 10з МПа 0.26...0,40 СА — феррит стронция анизотропный. Следует Отметить, что в ГОСТ 24063 — 80 приведены марки феррита бария широкого применения, а в ОСТ 11 707.023 — 81 — прецизионные марки ферритов бария и стронция специального назначения, каждая из иоторых разрабатывалась для ионкрпгиого применения с учетом специфических требований. В табл. 5.9, 5.10 приведены основные магнитные параметры (лля анизотропных марок вдоль направления анизотропии, для ижтгропных марок вдоль направления прессования), а на рис.
5.12 предстаилены кривые размагничивания некоторых марок ферритов бария и стронция по ГОСТ 24063 — 80 и ОСТ 11 707.023 — 8! . Предел прочности при изгибе и временное сопротивление разрыву ферритои марок 22РА220...ВОРА!90 приблизительно в два раза выше. Технология изготовления бариевых и стронциевых ферритов нвляется типичной керамической технологией, разновидностью технологии порошковой металлургии. Исходным сырьем для ферритов является оксид жнлеэа и углекмслые соли бария и стронция. Все легируюшие компоненты используются в аиде оксидов.
Для изготовления марок феррита бария широкого применения используется также готовый порошок феррита бария по соотеегствующим техническим условиям. Исходные основные компоненты и часть легируюших добавок смешиваются в необходимой пропорции (в случае нвобходимости углекислые соли бария или стронция предварительно иэмельчаются). Затем смесь порошков подвергается ферритизации — обжигу во врашающихся или туннельных печах в вгв. душной атмосфере при температуре 1000...
..— 1250 'С (в зависимости от марки). После ферритизации проводится грубый и тонкий помол шихты в шаровых мельницах или вибромельницах. На стадии топкого помола вводят оставшиеся легируюшие добавки. При использовании а качестве сырья готовых порошнов технологичесний процесс начинают сразу с тонкого помола. Поскольку для полу- чения высококоэрцитивного состояния феррита необходимо иметь в готовом материале размеры зерен, близкие и критическому размеру однодомеииости феррита (около ! мкм), степень и однородность измельчения материала является весьма важной. Оптимальной тонине помола соответствует средний размер частиц порошка 0,3...0,7 мим.
Оценииают качество помола обычно по удельной поверхности порошка. Для каждой марки феррита степень помола должна быть строго определенной, так как недостаточный помол не позволит получить заданное значение коэрцитивной силы, а перемол ухудшает последуюшее формованне изделий, изменяет кинетику спекания. !08 Магмиюгаердые материалы )рвзд.
5! Таблица 5.9. Магнитные свойства магнитатвердых ферритав по ГОСТ 24063 — 80 Коэрцитивиая сила Кээрцитиввая сила Остатэчнаа магнитная иикукция В„Тл Магнит- ная энергия, яг,„„, кДж/и' Остаточная магнитная ииаукция В„Тл Магвитная энергия, «Дж/и //э, . //м, кА/и кА/м // э, кд/м ям, кА/м Марка Марк» не менее не менее 6БИ240 16БА190 18БА220 22БА220 0,19 0,30 0,36 24БА210 25БА150 25БА! 70 28БА190 205 !45 165 185 126 185 210 215 240 190 220 220 3,0 8,0 9,0 11,0 0,37 0,38 0,38 0,39 210 150 170 190 12,0 12,5 12,5 14,0 Формование изделий изотропных марок магнитотвердых фсрритов не отличается ог формования магнитомягких ферритов.
Порошок смешивают с водным раствором поли- винилового спирта (применяют и другие связки), подсушивают, гранулируют протиркой через механические сита, прессуют на механических или гидравлических автоматических прессах с объемной дозировкой порошка в матрицу. Изделия из анизотропных марок ферритов формуют с целью ориентации в «яре«- совке» монодоменных частиц порошка ле~кой осью намагничивания !перпендикулярной базисной плоскости гексагональной решетки) в одном нанравлснии.
Как правило, формованне производят из водной суспензии порошка без связки. Поэтому тонкий помол порошка для этих марок осуществляют в водной среде, как правило, а атгриторах непрерывного действия. После помола суспензию отстаивают до получения сметанообразной консистенции (28... ...35 9о влажности по массе). Полученную пресс-массу подают на специальные полуавтоматические гидравлические прессы, в которых пресс-масса через объемный дозатор впрыскивается в полость матрицы, прессуется при лавлении 25...30 МПа с одновременным наложением постоянного магнитного поля напряженностью не менее 240...400 кА/и вдоль желаемого направления ген«туры и одновременным выдавливанием аиды через пористые наконечники пуансонов. Выдавливаемая вода удаляется из зоны прессования вакуумным стсосом.
В конце цикла прессования производится размагничивание спрессованной заготовки магнитным полем обратной полярности, в противном случае заготовку не удается отделить от магнитного пуансона без разрушения. Общий цикл прессования составляет 20...!50 с в зависимости от типоразмера прессуемого изделия и дисперснссти порошка. Прнменнют также другие методы фармования изделий анизотропных ферритов. В частности. используют сухое прессование а магнитном поле порошка, прашсшпсго дезагрегацию. Испсаьзуется метод экструзии длинномерных заготовок. Для этого приготовляют глиноподобную массу со специальными смаак*ми и остаточной влажностыа 17...20 Тэ. При фармовании используют эффект тиксотрапии: разжижение массы переменным электромагнитным полем, вследствие чего частицы порошка приобретают способность ориентироваться в постоянном, наложенном одновременно с переменным, магнитном поле.
Однако эти методы обеспечивают меньшую степень текстуры заготовки, следовательно, и худшие магнитные свойства, поэтому не получили столь широкого распространении, как прессование из водной суспензии. Для предатврагцения растрескиввния сформованных заготовок при последующем спекании их подвергают сушке, как правило, при нормальной температуре в течение 24...72 ч. Следует иметь в виду, что в материале отсутствует связка, что, в свою очередь, обусловливает их малую прочность и требует осторожного обращения до спекания. Спекание изделий производят в туннельных печах в воздушной атмосфере при температуре !100...1300 'С в зависимости от марки феррита. Скорость нагрева и охлаждения заготовок в аависимости от марки феррита и типоразмера заготовок не должна превышать 50 ..200 С/ч, выдержка при температуре спекания — 2...4 ч.
Основной задачей при спекании является получение необходимой плотности и предотвращение рекрисгаллизации, т. е. существенного роста зерен. Для этой цели используют легирующие добавки, концеитрирующиеся на границах зерен и препятствующие их расту. Кроме того, очень важно вылержать определенную температуру спеквния в пределах ~ 1О 'С, особенно для прецизионных марок. При спекании происхолит усалка материала в пределах 15...20 э5 в зависимости ст марки. 5 5.101 Миглиготаердыа ферри ты Таблица 5.70.