Ферритовый материал

Авторы патента:

H01F1/10 - Магниты; индуктивности; трансформаторы; выбор материалов, обеспечивающих магнитные свойства (керамические составы на основе ферритов C04B 35/26; сплавы C22C; термомагнитные приборы H01L 37/00; громкоговорители, микрофоны, адаптеры или подобные акустические электромеханические преобразователи H04R)

C04B35/26 - на основе ферритов

ФЕРРИТОВЫЙ МАТЕРИАЛ, включающий окись железа и окись бария, отличающийся тем, что, с целью повьшения термостабильности поля анизотропии, он дополнительно содержит окись иттрия и окись калия при следующем соотношении компонентов , мол.%: Окись бария - 10,90-11,83 Окись иттрия 0,77-1,13 Окись калия 0,38-0,71 Окись железа Остальное (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИ ЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3675284/22-02 (22) 19.12.83 (46) 23.04.85. Бюл. Р 15 (72) Ю.А.Мамалуй и Л,П.Ольховик (71) Харьковский ордена Трудового

Красного Знамени и ордена Дружбы народов государственный университет им. А.М.Горького (53) 621.318.124(088.8) (56) 1. Петрова И,И., Иванова В.И. и др. Поликристаллические гексаферриты как материалы для твердотельной радиоэлектроники.-Труды Московского ордена Ленина энергетического института "Твердотельная СВЧ-радиофизика и микроэлектроника. М., f980, вып. 464, с. 59-69.

2. Смитт Я., Вейн Х. Ферриты.

М;, изд-во "Иностранная литература", 1963, с 264.

„„SU,, 1152046 А

4(51) Н 01 F 1/10 С 04 В 35/26 (54) (57) ФЕРРИТОВЫИ МАТЕРИАЛ, включающий окись железа и окись бария, отличающийся тем, что, с целью повышения термостабильности поля анизотропии, он дополнительно содержит окись иттрия и окись калия при следующем соотношении компонентов, мол.%:

Окись бария - 10,90-11,83

Окись иттрия 0,77-1,13

Окись калия 0,38-0,71

Окись железа Остальное

1152046

10,90-11,83

О, 77-1, 13

0,48-0,71 (Остальное

Введение в ферритовый материал 55 окиси иттрия и окиси калия улучшает термостабильность поля аниэотропии засчет повышения температуры Кюри.

Изобретение относится к области магнитных материалов, в частности, к ферритовым материалам с гексагональ. г i ной структурой, предназначенным для создания подмагничивающих систем 5 и устройств миллиметрового диапазона волн СВЧ-техники.

Известен ферритовый материал (11, содержащий окись железа, окись бария, окись цинка и окись хрома при сле- to дующем соотношении компонентов, мол.X:.

Окись бария 9,70

Окись цинка 10„30

Окись хрома . 16,84 15

Окись железа Остальное

Недостатком данного материала является узкая область (200-300 К) термостабильности поля анизотропин (Нд16,5 кЭ при 300 К) и низкая 20 термостабильйость (Н, /аТ 4 Э/град)

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является ферритовый материал, включающий окись железа 25 и окись бария при следующем соотношении компонентов, мол. :

Окись бария 13,8

Окись железа Остальное

Материал имеет более широкую ЗО область (100-300 К) термостабильности поля анизотропии (Н 17,5 кЭ при 300 К) (2) .

Однако известный материал также характеризуется низкой термостабильH0cTbio (4 Н, / 6 Т 5 Э/град), что огра" ничивает его применение в микроволновых устройствах СВЧ-техники, работающих в условиях большого перепада температур внешней среды.

Целью изобретения является повышение термостабильности поля анизотропии.

Для достижения поставленной цели ферритовый материал, включающий 45 окись железа и окись бария, содержит окись иттрия и окись калия при следующем соотношении компонентов, мол.Е:

Окись бария 50

Окись иттрия

Окись калия

Окись железа

Последнее связано с изменением геометрии основных обменных связей

Ре-О-Fe (ионы-иттрия, калия и бария в структуре феррита находятся во второй координатной сфере относительно ионов Fe).

Предложенный ферритовый материал изготавливают по металлокерамической технологии: исходные окислы марки "ч.д.а." измельчают и перемешивают. Измельченную и усредненную шихту отжигают при Т=1000 С в течео ние 5 ч. Отожженную шихту вновь измельчают. Окончательный отжиг спрессованных образцов проводят при

T=1250-1270 С в течение 1-10 ч.

Для приготовления предложенного ферритового материала, соответствующего по соотношению компонентов примеру 3 таблицы, были взяты навески исходных окислов марки "ч.д.а." в следующих количествах, r:

Окись бария (ВаО) 2,454

Окись иттрия (Y<0 ) 0,226

Окись калия (K O) 0,142

Окись железа (Ге 09) 19,164

Навески окислов брали с точностью

0,05Х, перемешивали и измельчали в фарфоровой ступке. в течение 3 ч в воде. Затем шихту сушили при температуре более 100 С. о

Высушенную шихту отжигали при

1000 С в течение 5 ч на воздухе, вновь измельчали в фарфоровой ступке в течение 1,5 ч, прессовали в призматические образцы под давлением 3 т/см и подвергали окончательному обжигу при 1270 С в течение 5 ч. о

FIa образцах ферритового материала в форме параллелепипедов контролировали основные магнитные характеристики: поле анизотропии (Н ) в диапазоне температур .77-300 К (спектрометр ФМР, частота 37 ГГц, внешнее магнитное поле 25 кЭ, погрешность в определении Н +23), намагниченность б (импульсная установка с полем соленоида 50 кЭ, погрешность определения 6 - 1X), температуру Кюри Тс (баллистическая установка, погрешность определения Т,- 0,5X).

Для получения предложенного ферритового материала при других соотношениях компонентов (примеры 1,2,4,5 таблицы) исходные окислы взвешивали в соответствующих количествах, остальные операции не отмечались от указанных. Основные магнитные характеристи3 1152 ки предложенного ферритового материа" ла при соотношениях компонентов, лежащих в заявленных пределах (примеры 2-4) и выходящих за заявленные пределы (примеры 1 и 5), а также известного ферритового материала приведены в таблице.

Как следует иэ таблицы, предложенный материал имеет на порядок более высокую термостабильность поля анизо- 10 тропии (bH /äÒ 0,5 Э/град.), чем известный (Н. /ОТ=5 Э/град.) при сохранении средйего уровня поля анизотропии (Н ) в диапазоне 100-300 К на том же уровне. При этом предложен- 1 ный материал характеризуется более высокой намагниченностью (6 ) н температурой Кюри,чем известный.

Заявленное соотношение компонентов в предложенном ферритовом материале 2б является наиболее целесообразным с точки зрения повышения термостабильности поля анизотропии. При содержа046 4 нии в ферритовом материале компонентов как вьппе так и ниже заявляемых пределов наблкдается ухудшение коэффициента термостабильности (aH /

/aT) до 1,5-5 Э/град. Кроме того, .при содержании компонентов выше заявляемых пределов материал становится неоднофазным, следовательно, не обеспечивает повторяемость магнитных характеристик в производственных условиях.

Благодаря высокой термостабильности поля анизотропии B широком диа-.. пазоне температур (10/-300 К), повышенной температуре Кюри и намагниченности насыщения предложенный ферритовый материал обеспечивает стабильную работу СВЧ-устройств и может быть успешно применен для изготовления узлов микроволновых приборов и в качестве постоянных магнитов, работающих в условиях перепада температур внешней среды 100 вЂ” 300 К.

1152046

Д о mo

O CIW ел о

СО л О оЪ

Фь Фь

О а

° ь Ю О О

00 СЧ О LO О ОЪ С 3

Ю Ю Ю сО

00 CO CO CO о

СЧ

° ь Ю л ч