Изобретение относится к технологии радиопоглощающих ферритов, которые находят все более широкое применение в производстве безэховых камер, обеспечивающих исключение отражения радиоволн от стен камеры в интервале частот от 30 МГц до 1000 МГц.
Известен способ получения радиопоглощающих никель-цинковых ферритов (Патенты США №5965056 и 6146545). Способ включает синтез ферритового порошка из оксидов никеля, цинка и железа, измельчение синтезированной шихты до размеров частиц 1-3 мкм, гранулирование шихты с введением связки, прессование заготовок, спекание и последующее охлаждение спеченных заготовок в воздушной среде. Поглощение радиоволн радиопоглощающими ферритами обусловлено магнитными потерями в результате резонанса магнитных доменных стенок и ферромагнитного резонанса. Недостатками известных никель-цинковых ферритов являются недостаточное поглощение радиоволн в интервале частот от 30 МГц до 1000 МГц и высокая стоимость из-за дороговизны никельсодержащего сырья. Известен также способ получения магний-цинковых ферритов, электромагнитные свойства которых близки к свойствам никель-цинковых ферритов (см. Летюк Л.М., Журавлев Г.И. Химия и технология ферритов, - Л.: Химия, 1983, с.93).
Способ включает синтез ферритового порошка из оксидов магния, цинка и железа, измельчение синтезированной шихты до размеров частиц 1-3 мкм, гранулирование шихты с введением связки, прессование заготовок, спекание и последующее охлаждение спеченных заготовок в воздушной среде. Преимуществом магний-цинковых ферритов является низкая стоимость, обусловленная дешевизной магнийсодержащего сырья. Однако известные магний-цинковые ферриты также недостаточно поглощают электромагнитное излучение в интервале частот от 30 МГц до 1000 МГц.
Глобальная задача изобретения - получение ферритов с низкой стоимостью и с высокими радиопоглощающими свойствами в интервале частот от 30 МГц до 1000 МГц.
Технический результат достигается тем, что способ получения радиопоглощающего магний-цинкового феррита, включающий синтез ферритового порошка из оксидов магния, цинка и железа, измельчение синтезированной шихты до размеров частиц 1-3 мкм, гранулирование шихты с введением связки, прессование заготовок и спекание в воздушной среде, предусматривает охлаждение заготовок после спекания при температуре ниже 950°С в среде с пониженным парциальным давлением кислорода в интервале от 0,01 до 0,3 кПа.
Технология магний-цинкового феррита включает смешивание ферритообразующих оксидов магния, цинка и железа, синтез ферритового порошка из полученной смеси в печах в воздушной среде прокалкой смеси исходных оксидов в интервале температур 900-980°С, введение поливинилового спирта в качестве связки и гранулирование полученной смеси, формование сырых заготовок в виде пластин из синтезированного ферритового порошка прессованием и высокотемпературное спекание заготовок в воздушной среде при 1290-1350°С.
Охлаждение спеченных заготовок в среде с пониженным парциальным давлением кислорода приводит к частичному восстановлению ионов железа в материале феррита Fe3+ с переходом в ионы Fe2+. В результате снижается удельное электросопротивление феррита и формируется микроструктура из зерен, обладающих определенной электропроводностью. Эти зерна окружены зернограничными прослойками с низкой электропроводностью, выполняющие функции конденсаторов электрических зарядов. Полученная структура обеспечивает увеличение диэлектрической проницаемости материала феррита из-за возрастания электрической емкости материала. Высокая диэлектрическая проницаемость обеспечивает возрастание диэлектрических потерь в материале феррита.
Пример.
Проводили определение сравнительной эффективности предлагаемого способа получения радиопоглощающих магний-цинковых ферритов состава (мас.%): MgO - 11, ZnO - 15, Fe2O3 - 74 и известного способа. В качестве исходных компонентов в предлагаемом способе использовали высокочистые оксиды магния (ГОСТ 4526-75 «х.ч.»), цинка (ГОСТ 10262-72 «ч.д.а.»), меди (ГОСТ 16539-79 «ч.д.а.»), железа (ТУ 6-09-4783-83 «ММ-1»).
Исходные компоненты смешивали в ходе совместного измельчения в вибромельнице М-50 в течение 5 часов. Синтез ферритовой шихты проводили прокалкой смеси при 960°С в туннельной печи с воздушной средой. Синтезированные порошки измельчали мокрым помолом в аттриторе в течение 10 часов до удельной поверхности 6000 см2/г, соответствующей среднему размеру частиц 2 мкм.
В высушенный после измельчения порошок вводили связку в виде водного раствора поливинилового спирта с целью приготовления гранулированного порошка методом распылительной сушки. Из гранулированных порошков изготавливали пластины 60×60×6 мм прессованием под давлением 100 МПа, которые затем спекали в туннельной печи при 1320°С с регулируемой атмосферой кислорода при охлаждении ниже 950°С. Для сравнения изготавливали пластины из шихты, полученной по известному способу (Патент США №6146545). Усредненные данные по измерению диэлектрической проницаемости и частотной зависимости коэффициента отражения радиоволн от поверхности пластин приведены в таблице 1.
Как видно из данных таблицы, изготовление радиопоглощающих магний-цинковых ферритов по предлагаемому способу позволяет значительно снизить отражение радиоволн от поверхности пластин. Ухудшение параметров при выходе за пределы изобретения можно объяснить либо недостаточным количеством ионов Fe2+, образующихся при охлаждении ферритов после спекания (при парциальном давлении кислорода более 0,3 кПа), либо избыточным количеством ионов Fe2+ (при парциальном давлении кислорода менее 0,01 кПа). Избыточное количество ионов Fe2+ приводит к заметному повышению электропроводности ферритов, повышая тем самым отражение электромагнитных волн от поверхности.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИКЕЛЬ-ЦИНКОВОГО ФЕРРИТА С ВЫСОКИМИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПОТЕРЯМИ | 2011 |
|
RU2587456C2 |
СПОСОБ СПЕКАНИЯ РАДИОПОГЛОЩАЮЩИХ МАГНИЙ-ЦИНКОВЫХ ФЕРРИТОВ | 2013 |
|
RU2537344C1 |
РАДИОПОГЛОЩАЮЩИЙ ФЕРРИТ | 2011 |
|
RU2473998C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОПОГЛОЩАЮЩЕГО НИКЕЛЬ-ЦИНКОВОГО ФЕРРИТА | 2011 |
|
RU2486645C2 |
СПОСОБ СПЕКАНИЯ РАДИОПОГЛАЩАЮЩИХ МАГНИЙ-ЦИНКОВЫХ ФЕРРИТОВ | 2013 |
|
RU2536151C1 |
СВЕРХШИРОКОДИАПАЗОННЫЙ ПОГЛОТИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ДЛЯ БЕЗЭХОВЫХ КАМЕР И ЭКРАНИРОВАННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ | 2011 |
|
RU2453953C1 |
БЕЗЭХОВАЯ КАМЕРА | 2011 |
|
RU2447551C1 |
РАДИОПОГЛОЩАЮЩИЙ ФЕРРИТ | 2009 |
|
RU2417268C1 |
Радиопоглощающий феррит | 2021 |
|
RU2759859C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ МАРГАНЕЦ-ЦИНКОВЫХ ФЕРРИТОВ | 2007 |
|
RU2343579C1 |
Изобретение относится к технологии получения радиопоглощающего магний-цинкового феррита, который может найти широкое применение в производстве безэховых камер, обеспечивающих исключение отражения радиоволн от стен камеры. Техническим результатом изобретения является получение дешевого магний-цинкового феррита с высокими радиопоглощающими свойствами в интервале частот от 30 МГц до 1000 МГц. Предложенный способ включает синтез ферритового порошка из оксидов магния, цинка и железа, измельчение синтезированной шихты до размеров частиц 1-3 мкм, гранулирование шихты с введением связки, прессование заготовок и спекание, при этом охлаждение заготовок после спекания при температуре ниже 950°С проводят в среде с пониженным парциальным давлением кислорода в интервале от 0,01 до 0,3 кПа. 1 табл.
Способ получения радиопоглощающего магний-цинкового феррита, включающий синтез ферритового порошка из оксидов магния, цинка и железа, измельчение синтезированной шихты до размеров частиц 1-3 мкм, гранулирование шихты с введением связки, прессование заготовок и спекание, предусматривает охлаждение заготовок после спекания при температуре ниже 950°С в среде с пониженным парциальным давлением кислорода в интервале от 0,01 до 0,3 кПа.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Mn-Zn ФЕРРИТОВ | 2008 |
|
RU2381200C2 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ МАРГАНЕЦ-ЦИНКОВЫХ ФЕРРИТОВ | 2007 |
|
RU2343579C1 |
СОСТАВ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОСТАВА | 2004 |
|
RU2247760C1 |
US 6146545 A, 14.11.2000 | |||
US 5846448 A, 08.12.1998 | |||
JP 11163582 A, 18.05.1999. |
Авторы
Даты
2012-06-27—Публикация
2011-04-21—Подача