Введение к работе
Актуальность проблемы. Развитие отраслей электроники, радиотехники, вычислительной техники и т.д., в первую очередь определяется как созданием и широким внедрением новых неорганических материалов, так И разработкой новых прогрессивных методов их получения.
Особое место среди материалов для электроники занимают ферриты, которые используются в устройствах связи, памяти, логики, телевизионной технике и т.д.
Объем ежегодного мирового производства изделий разнообразных форм и размеров из ферритов составляет десятки тысяч тонн. При этом, как объем производства, так и области их применения и число работ по разработке новых соединений продолжает неуклонно расти.
В то же время, промышленная технология ферритов не претерпела существенных изменений за последние годы. По-прежнему, в мире лидирующее место занимает керамическая (печная) технология. Несмотря на большое распространение, печной твердофазный синтез имеет ряд существенных недостатаков. Процесс продолжителен по времени (иногда более суток), малопроизводителен. Для синтеза необходимо создать и поддерживать длительное время высокую температуру (иногда 1700 К и более), и, соответственно, применение высокотемпературного оборудования. Другие же методы либо не приводят к улучшению потребительских качеств феррита, либо на сегодняшний день не оправданы с экономической точки зрения.
За последние полвека число ферритовьгх материалов, и области их применения, а также объем промышленного производства неизмеримо возросли и продолжают расти. По некоторым электромагнитным параметрам этих материалов в настоящее время достигнут уровень, близкий к теоретически предельному. Однако, технологические разработки развиваются медленно. Нет новых высокоэффективных технологий, позволяющих получить высококачественные ферриты в больших объемах. ' Поэтому разработка прогрессивных методов получения ферритов, позволяющих Получить высококачественные материалы в больших объемах является весьма актуальной проблемой и имеет большую практическую ценность.
Поэтому разработка прогрессивного метода получения Mn-Zn ферритов,
каким представляется самораспространяющийся высокотемпературный синтез,
позволяющий получить высококачественные материалы в больших объемах
является весьма актуальной проблемой и имеет большую практическую
ценность. .
В последние годы'в химии и технологии ферритов начали применять метод самораспространяющегося высокотемпературного 'синтеза' (СВС),
который показал хорошие результаты при получении ряда магнитомягких и
магнитотвердых ферритов. Применение метода СВС для. синтеза Mn-Zn
ферритов, предназначенных для работы в сильных магнитных полях также
Представляет большой интерес. ..'-:'
Цель работы - создание СВС-технологии получения Mn-Zn ферритов, ее
внедрение в промышленность. ;'- . :
В задачи работ входило: ,.. ''-'
- изучение закономерностей горения в многокомпонентных системах,
образующих Mn-Zn феррит,
- исследование механизмов химических и фазовых превращений при синтезе
Mn-Zn феррита в режиме СВС;
изучение связи между условиями синтеза и свойствами получаемых порошков;
разработка технологических режимов переработки, продуктов СВС в порошок, а также условий спекания различных изделий на их основе;
исследование влияния условий синтеза и спекания на свойства изделий;
технико-экономическое обоснование СВС-технологии ферритов.
Научная новизна. Создан СВС-метод получения Mn-Zn. феррита в результате горения в системе МщОц (MnC03)-ZnO-Fe20rFc-C>2. Разработаны оптимальные условия синтеза Mn-Zn феррита, соответствующего промышленной марке 2500 НМС2.: <
Изучены закономерности горения при СВС Mn-Zn .феррита, влияние различных факторов на параметры процесса и свойства полученных продуктов. Выявлено, что наибольшее влияние на степень ферритизации оказывает температура горения.
Исследован механизм фазообразования при СВС. Выявлено, что "'в качестве промежуточного продукта образуется ZnFe204, а образование конечного продукта происходит при взаимодействии оксида марганца с ZnFe2CV При этом зарождение целевого продукта начинается уже на 3 секунде после прохождения фронта горения.
Разработаны условия переработки СВС-продукта в изделие и изучена связь между условиями спекания и свойствами спеченных изделий.
Впервые в мировой практике СВС ферритов создана непрерывная промышленная технология порошков, основанная на непрерывной подаче реагентов, проведения СВС и непрерывного отвода СВС-продукта. .
Апробация работы. Основные материалы работы докладывались на II -III Международных симпозиумах по СВС (Гаваи, США, 1993 г, г.Юхань, КНР, 1995 г.), на конференциях и семинарах ИСМАН (г.Черноголовка) и научно - производственного центра СВС.
Часть Материалов выставлялась на VIII Международной выставке
"Химия" (Москва, 1995 г.). '
По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ в зарубежных и российских научных периодических изданиях.
Реализация результатов работы. Разработанная СВС-технология Мті-Zn феррита внедрена на Кузнецком заводе "Приборов и ферритов4'(г.Кузнецк, Россия). Объем выпуска на Кузнецком заводе "Приборов и ферритов" только с момента начала промышленного освоения до"31.12.1994 г. составил 350 тонн. Изделия из перечисленных ферритовых порошков используются на более чем 100 предприятий России и стран СНГ по выпуску радиоэлектронных и измерительных приборов, бытовой техники и т.д. ("Юность", г.Москва; "Рекорд", Г.Александров, "Нител", г.Нижний Новгород, "Рубин", г.Москва и т.д.).
Структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов и стіска литературы, состоящего из 104 публикации.
На зашиту выносятся следующие основные результаты работы;
- закономерности горения в многокомпонентных системах, образующих
Mn-Zn феррит; .-<-.-
- механизм химических и фазовых превращений при синтезе
Mn-Zn феррита в режиме СВС; ' '- - s
связь между условиями синтеза и свойствами получаемых порошков;
разработанные технологические режимы переработки продуктов СВС в порошок, а также условия спекания различных изделий на их основе;
- результаты исследования влияния условий синтеза и спекания на
свойства изделий; ..-
- технико-экономичесхое обоснование СВС-технологйи ферритов.
