РАДИОПОГЛОЩАЮЩИЙ ФЕРРИТ Российский патент 2011 года по МПК C22C29/12 H01F1/34 

Изобретение относится к технологии радиопоглощающих ферритов, которые находят все более широкое применение в производстве безэховых камер, обеспечивающих исключение отражения радиоволн от стен камеры.

Известны составы радиопоглощающих ферритов, содержащих оксиды никеля, меди, цинка и железа (Патенты США №5421089 и 6146545). Поглощение радиоволн радиопоглощающими ферритами обусловлено магнитными потерями в результате резонанса магнитных доменных стенок и ферромагнитного резонанса. Недостатками известных составов ферритов являются недостаточное поглощение радиоволн в интервале частот от 10 до 1000 МГц.

Глобальная задача изобретения - получение ферритов с высокими радиопоглощающими свойствами.

Технический результат достигается тем, что состав радиопоглощающего феррита, содержащего оксиды никеля, меди, цинка и железа, дополнительно содержит титанат кальция при следующем соотношении компонентов, мол.%:

Оксид никеля 10,0-16,0 Оксид меди 2,0-6,0 Оксид цинка 28,0-33,0 Титанат кальция 0,5-5,0

Оксид железа остальное

Технология феррита включает смешивание ферритообразующих оксидов, синтез ферритового порошка из полученной смеси, формование сырых заготовок в виде пластин из синтезированного ферритового порошка и высокотемпературное спекание заготовок в воздушной среде при 1190-1250°С. Синтез ферритовых порошков осуществляется в печах в воздушной среде прокалкой смеси исходных оксидов в интервале температур 890-950°С.

Эффективность поглощения радиоволн ферритами предлагаемых составов связана с тем, что добавки титаната кальция, располагаясь по границам зерен в спеченных ферритах, образуют прослойки с высокой диэлектрической проницаемостью. В результате возникает новый механизм поглощения радиоволн, обусловленный диэлектрическими потерями в материале.

Пример.

Проводили определение сравнительной эффективности предлагаемого состава радиопоглощающего феррита и известного способа. В качестве исходных компонентов в предлагаемом способе использовали высокочистые оксиды никеля (ГОСТ 17607-72 «ч.д.а.»), цинка (ГОСТ 10262-72 «ч.д.а.»), меди (ГОСТ 16539-79 «ч.д.а.»), железа (ТУ 6-09-4783-83 «ММ-1») и титанат кальция, предварительно синтезированный из смеси оксида титана (ТУ 6-09-2166-77 «ч» и карбоната кальция (ГОСТ 4530-76 «ч.д.а.») прокалкой при 940°С.

Исходные компоненты смешивали в ходе совместного измельчения в вибромельнице М-50 в течение 5 часов. Синтез ферритовой шихты проводили прокалкой смеси при 920°С в туннельной печи с воздушной средой. Синтезированные порошки измельчали мокрым помолом в аттриторе в течение 10 часов. В измельченные порошки вводили связку в виде водного раствора поливинилового спирта с целью приготовления гранулированного порошка. Из гранулированных порошков изготавливали пластины 60×60×6 прессованием под давлением 100 МПа, которые затем спекали в туннельной печи при 1220°С. Для сравнения изготавливали пластины из шихты, синтезированной по известному составу с использованием оксида марганца квалификации HP фирмы SEDEMA (Патент США №6146545). Усредненные данные по измерению частотной зависимости коэффициента отражения радиоволн от поверхности пластин приведены в таблице 1.

Таблица 1 № п/п Состав феррита Коэффициент отражения, ДБ Примечание при частоте поля 10 МГц 100 МГц 1000 МГц 1 Оксид никеля - 8,0 -22 -25 -21 Прототип Оксид меди - 9,0 Оксид цинка - 31,5 Оксид марганца - 5,0 Оксид железа - 46,5 2 Оксид никеля - 16,5 -27 -32 -28 Выход за пределы Оксид меди - 6,5 Оксид цинка - 27,5 Оксид железа - 49,1 Титанат кальция - 0,4 3 Оксид никеля - 16,0 -30 -35 -32 Согласно формуле Оксид меди - 6,0 Оксид цинка - 28,0 Оксид железа - 49,5 Титанат кальция - 0,5 4 Оксид никеля - 13,0 -35 -39 -36 Согласно формуле Оксид меди - 4,0 Оксид цинка - 30,5 Оксид железа - 50,0 Титанат кальция - 2,5 5 Оксид никеля - 10,0 -31 -38 -35 Согласно формуле Оксид меди - 2,0 Оксид цинка - 33,0 Оксид железа - 50,0 Титанат кальция - 5,0 6 Оксид никеля - 9,5 -29 -37 -33 Выход за пределы Оксид меди - 1,5 Оксид цинка - 33,5 Оксид железа - 50,0 Титанат кальция - 5,5

Как видно из данных таблицы, изготовление радиопоглощающих ферритов по предлагаемому составу позволяет значительно снизить отражение радиоволн от поверхности пластин. Ухудшение параметров при выходе за пределы изобретения можно объяснить либо недостаточной толщиной образующейся диэлектрической прослойки из титаната кальция (при ее содержании менее 0,5 мол %), либо уменьшением резонанса магнитных доменных стенок (при содержании титаната кальция более 5 мол.%).

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к технологии получения радиопоглощающих ферритов. Может применяться при производстве безэховых камер, обеспечивающих исключение отражения радиоволн от стен камеры. Радиопоглощающий феррит, мол.%: оксид никеля 10,0-16,0; оксид меди 2,0-6,0; оксид цинка 28,0-33,0; титанат кальция 0,5-5,0; оксид железа - остальное. Полученный феррит обладает высокими радиопоглощающими свойствами. 1 табл.

Радиопоглощающий феррит, содержащий оксиды никеля, меди, цинка и железа, отличающийся тем, что он дополнительно содержит титанат кальция при следующем соотношении компонентов, мол %:
оксид никеля 10,0-16,0 оксид меди 2,0-6,0 оксид цинка 28,0-33,0 титанат кальция 0,5-5,0 оксид железа остальное