СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАФЕРРИТА БАРИЯ Российский патент 2015 года по МПК C01G49/00 C01F11/00 C25B1/18 H01F1/11 

Изобретение относится к технологии получения магнитотвердых материалов, которые могут быть использованы для производства магнитных порошков, постоянных магнитов, магнитопластов, магнитных жидкостей различного назначения, а также устройств магнитной записи высокой плотности.

Известен способ получения тонкодисперсного порошка гексаферрита общей формулой M(MeTi)_xFe_12-2xO₁₉, где M-Ba или Sr, Me-Zn, Ni и (или) Co, x=0-2,0. Способ заключается в том, что соли металлов, входящих в состав феррита, в виде хлоридов или карбонатов измельчаются в шаровой мельнице, смешиваются с карбонатом натрия или калия, и полученная смесь подвергается термообработке при 700-1100°C. После охлаждения смесь, состоящая из феррита и хлорида щелочного металла, отмывается от последнего водой. Метод не обеспечивает воспроизводимость состава ферритовых порошков вследствие недостаточной однородности смесей веществ после механических операций измельчения и смешивания [EP 0072437 (B1) 1987-01-07].

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ получения порошка гексаферрита бария [Патент РФ 2026159, B22F 9/22, H01F 1/11, дата публ. 09.01.1995 г.], сущность которого заключается в том, что из растворов хлоридов ферритообразующих элементов, содержащихся в количествах, соответствующих стехиометрическому соотношению элементов в формуле феррита раствором Na₂CO₃, осаждаются гидроксиды карбонаты. Полное осаждение компонентов возможно только при pH 7,0-7,8. Барий осаждается в виде BaCO₃ при pH 7.

Недостатком всех описанных способов является высокая сложность технологии, трудоемкость и длительность процессов.

Задачей настоящего изобретения является упрощение способа получения гексаферрита бария.

Поставленная задача решается следующим образом. Способ получения гексаферрита бария включает стадию получения суспензии гексаферрита, которую осуществляют электрохимическим методом путем растворения электродов из стали Ст3, расстояние между которыми составляет 5-15 мм, в электропроводящем растворе гидроксида бария при концентрации Ba(OH)₂ - 7-10 мг/дм³ и хлорида натрия при концентрация NaCl - 3-5 мг/дм³ при напряжении 8-10 В, температуре 85-90°C и плотности тока 0,11 А/см², осаждение полученной суспензии в нейтральной или слабощелочной среде, сушку.

Электрохимический метод отличается простотой, дешевизной аппаратурного оформления и возможностью управления интенсивностью процесса образования мелкодисперсного ферритового порошка путем изменения параметров электролиза (температура, концентрации NaCl, Ba(OH)₂, напряжение).

Способ получения гексаферрита бария иллюстрируется следующим примером.

В емкость, содержащую раствор гидроксида бария (концентрация Ba(OH)₂ - 7-10 мг/дм³) и хлорида натрия (концентрация NaCl - 3-5 мг/дм³), погружались электроды из Ст3, расстояние между которыми составляет 5-15 мм, температура раствора 85-90°C, подавалось напряжение 8-10 В, обеспечивающее плотность тока 0,11 А/см². В результате электролиза в нейтральной или слабощелочной среде образуется осадок гексаферрита бария, который был идентифицирован рентгенографическим анализом и Мессбауэровской спектроскопией. Полученный гексаферрит бария обладает дисперсностью, легко стабилизируется и диспергируется. Свойства полученного порошка (ГФБ 1) приведены в таблице 1. Для сравнения в таблице приведены свойства гексаферрита бария, полученного химическим методом [Чернякова К.В. и др. Структура и магнитные свойства гексагонального феррита бария. / Вестник БГУ, сер. 2, 2008, №1, С. 9-13]. - ГФБ 2.

Таким образом, задача предлагаемого способа решена.

Главным упрощением технологии заявляемого способа получения гексаферрита бария является то, что гексаферрит бария получается одностадийно при температуре 85-90°C, в то время как при химическом осаждении процесс термообработки осажденного гексаферрита бария при температуре 1200°C является отдельной операцией и требует жаропрочной аппаратуры.

В предлагаемом способе соблюдение и изменение расстояния между электродами, регулировка напряжения, температуры, плотности тока не представляет технической сложности.

Изобретение может быть использовано в производстве магнитных порошков, постоянных магнитов, магнитопластов, магнитных жидкостей, а также устройств магнитной записи высокой плотности. Способ получения гексаферрита бария включает получение суспензии гексаферрита бария, осаждение ее в нейтральной или слабощелочной среде, сушку. Суспензию гексаферрита бария получают электрохимическим методом путем растворения электродов из стали Ст3, расстояние между которыми составляет 5-15 мм, в электропроводящем растворе гидроксида бария и хлорида натрия. Процесс осуществляют при концентрации Ba(OH)₂ 7-10 мг/дм³, NaCl 3-5 мг/дм³, напряжении 8-10 B, температуре 85-90°C, плотности тока 0,11 А/см². Изобретение позволяет упростить получение мелкодисперсного порошка гексаферрита бария. 1 табл., 1 пр.

Способ получения гексаферрита бария, включающий процесс осаждения суспензии гексаферрита бария в нейтральной или слабощелочной среде, сушку образующейся суспензии, отличающийся тем, что процесс получения суспензии гексаферрита бария осуществляют электрохимическим методом путем растворения электродов из стали Ст3, расстояние между которыми составляет 5-15 мм, в электропроводящем растворе гидроксида бария (концентрация Ba(OH)₂ - 7-10 мг/дм³) и хлорида натрия (концентрация NaCl - 3-5 мг/дм³) при напряжении 8-10 В, температуре 85-90°C и плотности тока 0,11 А/см².