ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Химическая гомогенизация и аннигиляция неравновесных дефектов типа дислокаций из "Физико-химические основы термической обработки ферритов " Наиболее существенные изменения, происходящие при термической обработке ферритов химическая гомогенизация и аннигиляция неравновесных дефектов типа дислокаций формирование керамической структуры (для поликристаллических материалов) образование структуры с определенной концентрацией кислорода и обусловленной ею степенью дефектности кристаллической решетки перераспределение ионов по подрешеткам. [c.8] В настоящем разделе обсудим лишь первые два процесса, а два других будут рассмотрены более подробно в гл. II и III. [c.8] Аналогичные результаты были получены и при термической обработке монокристаллов железо-иттриевого граната. На рис. I изображена зависимость плотности дислокаций от продолжительности термообработки при температуре 1200 С. Установлено, что дислокации становятся достаточно подвижными и удаляются из кристалла уже при 1000° С. Оптимален в этом отношении отжиг при Г=1150°С в течение 10—20 час. После такой обработки электросопротивление кристалла возрастает на 1—2 порядка, а ширина линий ферромагнитного резонанса заметно (на 10—30%) уменьшается. В монокристаллах литиевого феррита термообработка при 900—1000° С позволила снизить плотность дислокаций почти на порядок. [c.9] Эффект термической обработки поликристаллических ферри-товых пленок существенным образом зависит от способа их получения. Последние, подробно описанные в литературе, можно раа-делить на пять основных групп. [c.9] Не более чем на порядок превышает коэрцитивную силу объемного железо-гадолиниевого граната [34—36]. В обоих случаях термическая обработка пленок при 800—1000° С сопровождается улучшением структуры и магнитных свойств. [c.11] Свойства поликристаллических ферритов, как и монокристал-лических, весьма чувствительны к остаточным химическим неоднородностям. Это особенно заметно у ферритов с ППГ [46] и на СВЧ-ферритах [47]. Можно ожидать, что в случае поликристаллов с развитой поверхностью раздела кристаллитов и сравнительно высокой плотностью дислокаций, тепловая обработка окажется более эффективной по отношению к процессу гомогенизации, чем у монокристаллов. Вместе с тем термическая обработка при высоких температурах приводит к рекристаллизации материала и сопутствук щим ей нежелательным изменениям магнитных параметров. Поэтому, получая оксидную керамику со свойствами, чувствительными к остаточной химической неоднородности, целесообразней использовать высокогомогенную ферритовую шихту. [c.12] основанный на использовании солевых смесей, прост и довольно удобен в техническом отношении, но, к сожалению, не решает до конца задачу получения ферритов с совершенно гомогенным распределением компонентов остаточную химическую неоднородность материалов легко обнаружить, измеряя истинную теплоемкость ферритов в интервале температуры Кюри [2]. [c.13] В связи с этим в последние годы интенсивно изучают методы получения ферритовых порошков из твердых растворов солей [55, 57—66] и гидроокисей [67—70]. Естественно, что в таких растворах, а также в продуктах их термического разложения феррито- бразующие компоненты находятся в более высокой степени смешения, чем в системе, образованной из индивидуалыШх солей. Задача сводится к тому, чтобы получить твердые растворы солей с таким же соотношением катионов, как и в феррите. Как правило, это достигается соосаждением железа с другими компонентами, входящими в состав ферритов в форме нерастворимых или малорастворимых гидроокисей, карбонатов, оксалатов. Однородность солевых твердых растворов, кристаллизующихся в сильно пересыщенной (неравновесной) системе, которая образуется при смешении раствора легкорастворимых солей ферритообразующих компонентов с осадителем (например, оксалатом, карбонатом или гидроокисью аммония), зависит от растворимости и скорости кристаллизации отдельных солевых компонентов. При значительной разности этих величин трудно ожидать получения совершенно однородных кристаллов, что и обнаруживается в действительности [71]. [c.13] Хотя гидроокись Fe (ОН) 3 неизоморфна Me (ОН) 2, феррит со структурой шпинели иногда получают совместным осаждением Fe с двyxвaлeнfными металлами [76—80]. При использовании концентрированных растворов и высоких значениях pH осадителя (рН 12) удается избежать образования механических смесей. Рентгеноаморфная масса, возникающая при энергичном смешении растворов и находящаяся в метастабильном состоянии, при нагреве с маточным раствором до 80—100° С превращается в ферромагнитную шпинель, минуя стадию механических смесей. [c.14] Это и есть причина дифференцирования ферритообразующих компонентов в осажденных оксалатах первые порции кристаллов обогащены легко кристаллизующимися компонентами, а последние — трудно кристаллизующимися. В результате исследований, выполненных Ароном с сотрудниками [60], удалось определить оптимальные условия осаждения оксалатов для ряда феррнтооб-разующих систем и получить достаточно однородные ферритовые порошки. [c.15] Средние углекислые соли многих двухвалентных металлов Mg, Со, Fe, Ni, Zn, Mn, d и a кристаллизуются в ромбоэдрической структуре типа кальцита [109] и образуют друг с другом епрерывные или ограниченные ряды твердых растворов. Анализ равновесных электрохимических диаграмм окислительный потен-диал — pH раствора для систем типа Me—Н2О—СО2 показал принципиальную возможность получения смешанных карбонатов, содержащих Fe, Мп, Mg и другие катионы [71]. К сожалению, из-за отсутствия данных об энергии образования основных карбонатов указанные выше диаграммы были построены без учета равновесий с участием основных карбонатов. Между тем при осаждении Mg, Мп и Zn в обычных условиях образуются не средние, а основные соли [110, 111]. [c.16] Идея соосаждения ферритообразующих катионов бикарбонатом аммония легла в основу метода, разработанного сотрудниками ВНИИРеактивэлектрона [61] и внедренного в промышленность для получения марганец-цинковых ферритовых порошков. [c.16] Замещение Zn на Me может быть полным или частичным и приводит к образованию смешанных ферритов практически любого состава. [c.16] Таким образом, ни один из перечисленных выше методов получения ферритовых порошков не может быть признан универсальным, и более того, не обеспечивает совершенного распределения компонентов, необходимого для получения ферритовых материалов с оптимальными и хорошо воспроизводимыми параметрами. Это побудило к поиску принципиально новых методов, котврые полностью исключали бы все неопределенности, присуш,ие керамической технологии и состояли из воспроизводимых, легко контролируемых операций. Таким условием, на наш взгляд, удовлетворяет использование в качестве исходного материала солевых твердых растворов, полученных в равновесных условиях и превращающихся при термическом разложении или в результате химического процесса в феррит с предельно высокой степенью химической однородности [59, 118]. [c.17] Каждая элементарная ячейка содержит две формульные единицы. Подобие структуры обусловливает способность шенитов образовывать общую кристаллическую решетку практически при любых соотношениях компонентов [120]. [c.17] Вернуться к основной статье