Ферритовый материал Советский патент 1985 года по МПК H01F1/10 C04B35/26 

11 Изобретение относится к области магнитных материалов, в частности, к ферритовым материалам с гексагональ ной структурой, преднаэначеннБм для создания подмагничивающих систем и устройств миллиметрового диапазон волн СВЧ техники. Известен ферритовый материал pj содержащий окись железа, окись бари окись цинка и окись хрома при еледующем соотношении компонентов, мол.%: Окись бария 9,70 Окись цинка Окись хрома .16,84 Окись железа Остальное Недостатком данного материала является узкая область (200-300 К) термостабильности поля анизотропин (,5 кЭ при 300 К) и низкая термостабильность ( CiHg/uT 4 Э/гра Наиболее близким по технической сущности и достига. результату к предлагаемому является ферритовый м атериап, включающий окись железа и окись бария при следующем соотношении компонентов, мол.%: Окись бария 13,8 Окись железа Остальное Материал имеет более широкую область (100-300 К) термостабильнос ти поля анизотропии (,5 кЭ при 300 К) 2, Однако известный материал также характеризуется низкой термостабиль костью ( U Hq/Д Ti5 Э/град), что огр ничивает его применение в микроволновых устройствах СВЧ-техники, рабо тающих в условиях большого перепада температур внешней среды. Целью изобретения является повышение термостабильности поля анизотропии . Для достижения поставленной цели ферритовый материал, включающий окись железа и окись бария, содержи окись иттрия и окись калия при следующем соотношении компонентов, мол,%: Окись бария 10,90-11,83 Окись иттрия 0,77-1,13 Окись калия 0,48-0,71 Окись железа Остальное Введение в ферритовый материал окиси иттрия и окиси калия улучшает термостабильность поля анизотропии повьшения температуры Кюри 6 Последнее связано с изменением геометрии основных обменных связей Fe-0-Fe (иoнb 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 течение 5 ч. Отожженную шихту вновь измельчают. Окончательный отжиг спрессованных рбразцов проводят при T J250-1270 C 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, г: Окись бария (ВаО) 2,454 Окись иттрия () 0,226 Окись калия () 0,142 Окись железа () 19,164 Навески окислов брали с точностью 0,05%, перемешивали и измельчали в фарфоровой ступке в течение 3 ч в воде. Затем щихту сушили при температуре более 100 С. Высушенную шихту отжигали при 1000°е 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. На образцах ферритового материала в форме параллелепипедов контроли ровали основные магнитные характеристики: поле анизотропии (Hq) в диапазоне температур 77-300 К (спектрометр ФМР, частота 37 ГГц, внешнее магнитное поле кЭ, погрешность в определении Hgl2%), намагниченность Од (импульсная установка с полем соленовда 50 кЭ, погрешность 1%), температуру Юоопределения 0 ри T(s (баллистическая установка, погрешность определения Т,--0,5%). 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 характеристики предложенного ферритового материала при соотношениях компонентов, лежащих в зяявленных пределах (примеры 2-4) и выходящих за заявленные пределы (примеры 1 и 5), а также известного ферритоворо материала приведены в таблице.

Как следует из таблицы, предложеннь1й материал имеет на порядок более высокую термостабильность поля анизо.тропии (ьНд/йТ 0,5 Э/град,), чем известный (uH. Э/град О при сохранении среднего уровня поля анизотропии (Нд) в диапазоне 100-300 К на том же уровне. При этом предложенный материал характеризуется более высокой намагниченностью ((ig) и температурой известный.

Заявленное соотношение компонентов в предложенном ферритовом материале является наиболее целесообразным с точки зрения повышения термостабильности поля анизотропии. При содержании в феррктовом материале компонентов как вьш1е так и ниже заявляемых пределов наблюдается ухудшение коэффициента термостабильности ( /йТ) до 1,5-5 Э/град. Кроме того, . при содержании компонентов выше ч заявляемых пределов материал становится неоднофазным, следовательно не обеспечивает повторяемость магнитных характеристик в производственных условиях.

Благодаря высокой термостабильности поля анизотропии в широком диа-. пазоне температур (10Q-300 К), повышенной температуре Юори и намагниченности насыщения предложеннь ферритовый материал обеспечивает ста,бильную 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 - 300 К

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

in

1

VO 0

in O

st

о cs

VO

r

00

00