Введение к работе
Актуальность теми. Сочетание высоких магнитных й диэлектрических свойств ферритов в cyuue с относительной простотой изготовления и небольшой стоимостьп обусловливают их использование во многих радиотехнических и электронных устройствах. Одаако требования, предьявляемые к областям техники, где находят применение ферриты заставляют добиваться более высокого качества потребительских свойств используемых материалов. Фер-ритное производство многотоннажное, что делает особо актуальным сниаение потерь от брака.
Среди магнитомягких ферритов со структурой шпинели наибольшее распространение получили маргэнец-, никель-, ллтийсодерза-щие соединения в сочетании с ферритами цинка, магния и другими, а также твердые растворы с неферроиагнитныма шпинелями, например, хромитами.
Дефицит оксида никеля и меньшая стоимость магний-цинковых ферритов стимулируют их использование в качестве замены никель-цинковым ферритам в массовом производстве. Однако механизм образования твердых растворов магний-цинковых ферритов изучен
СЛ8бО.
Исследования, опубликованные в литературе, свидетельствуют о том, что наряду с особенностями, привносимыми в процесс различиями в образовании индивидуальных ферритов, суцествует и взаимное влияние компонентов друг на друга в ходе твердофазных реакций.и ферритообразование в каждой многокомпонентной системе достаточно специфично. Знание особенностей образования позволяет более тонко управлять технологическим процессом и последовательно переходить к направленному синтезу более сложных составов. Например, исследование механизма образования Ni-Zn , Mi - Mg и НJ — Zп ферритов двет вовмокность судить об образовании Ni - Mj - Zii феррита. Большая информация о ферритах, накопленная в течение длительного их изучения, оказывается полезной при исследованиях образования других оксидных керамических материалов, таких как керамические огнеупоры, оегнетоэлектрики, высокотемпературные овархпроводннка. Это обстоятельство, а также относительно простая кристаллическая структура позволяют расширить и углубить представления о uexa-
4 ни sue диффузионных процессов в сложных оксидных системах.
Цель работы. Определить особенности процесса твердофвано-го синтеза сложных ферритов на приивре обрааоваяяя Mg - In феррита в трехкомпоненткой оксидной системе MqO— 2n0- fCjOj . В соответствии с атим основными задачами являлись следующие:
определение элементарных стадий процесса образования ыагний-цинковых ферритов из оксидов иатиия, цинка, железа. Влияние на процесс ферритообразстанин третьего компонента. Сравнение различных реакций, приводящих к образованию одного и того же продукта.
определение механизмов и диффузионных характеристик образования магний-цинкового феррита при взаимодействии между поликристалличесними твердыни растворами Mg,.x2.nx0 и Fe20j
определение диффузионных параметров процесса взаимного растворения в системе Hgfег0ц — ZnFe204 .
определение различай механизмов феррятообразования в системах К<}0 - Fe203» н'0 ~ Feг0S посредством реакций первого и второго порядка.
Научная новизна. Получены кинетические параметры реакций оксида магния и оксида цинка с оксидом келеза при образования ферритов магния и цинка и их твердого раствора. На основании анализа кинетических данных и состава продуктов реакции сделай вывод о механизме образования ыагвиЯ-цивкового феррита, (кредо-лены особенности протекания диффузионного процесса при взаимодействии твердого раствора оксидов магния и цинка с оксидом келеза. Исследована взаимная диффузия катионов между ферритами магния и цинка. Установлены различия при образовании ферритоь магния в никеля со реакциям первого и второго порядке.
Основные положения, выносимые на защиту;
I* Кинетические данные по реакциям в оксидных порошковых смесях NgO + Fe,0s , ZnO + Fe20, , MqO + ZnQ ,
Ho> ZnO + fe20j , (Mg.ZrOO * Гег04, НдРеД + ZnhtQ4 Анализ на их основе механизма образования иагняИ-цинкового феррита.
2. Результаты исследования микроструктуры, состава фаз, диффузионных характеристик при взаимодействии г системах MgO-FejOj . ZnO-Fe0, и Mo^Zn^O - Гег05 .
Определение зависимости механизма иассолереноое от состава реагентов,
-
Результаты исследования процесса взаимной диффузии в системе M
-
Изменения в характере и скорости протекания процесса ферритообразования в системах МдО - Гег0, и Mi0 - Тег04 при переходе от реакции I порядка к реакции П порядка.
Практическая ценность. Результаты исследования механизма образования магний-цинкового феррита являются основополагающими для его получения и базоваии для синтеза более сложных составов, содержащих данные компоненты. Кроме того,они могут быть использованы при выборе технологии получения других марок ферритов либо допировании. Лается представление о возможностях различных методик при изучении процессов синтеза в сложных оксидных системах.
Апробация результатов и публикации. Результаты выполненных в диссертации исследований опубликованы в 16 печатных работах, получено одно авторское свидетельство на изобретение.
Материалы работы докладывались на УП, УШ, П Всесоюзном совещании по кинетике и механизму химических реакций в твердом теле (Черноголовка, 1978, 1982, 1986); П Всесоюзном совещании по химии твердого тела (Свердловск 1978); У, УП, УШ Всесоюзном соэеаанни "Состояние и перспективы развития методов получения и анализа ферритовых, сегнетопьезоэлектричес-ких и конденсаторных материалов и сырья для них" (Донецк 1975, 1983, Г987); ІУ, УІ Всесоюзном совещании по термодинамике и технологии ферритов (Ивано-Франковск, 1977, 1988); УШ Всесоюзной конференции по локальным рентгеноспектральнім исследованиям и их применению (Черноголовка, 1982); Ш, ІУ, У Республиканских конференциях иолодых ученых (Минск 1974, 1977, 1978).
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 16 работ.
Структура и объем работы. Работа изложена на 155 страницах машинописного тексте, содержит 33 рисунка, 12 таблиц, 150 наименований цитируемой литературы и состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов.
