Способ изготовления марганец-цинковых ферритов Советский патент 1988 года по МПК B22F3/14 H01F1/34 

со 00 а со

О5

со

Изобретение относится к порошковой металлургии, в чacfнocти к способам изготовления методом горячего прессования марганец-цинковых ферритов, применяемых для магнитных головок звуко- и видеозаписывающей аппаратуры. .

Цель изобретения - улучшение частотной характеристики начальной маг- Q нитной проницаемости.и повышение износостойкости ферритов.

Способ основан на введении в фер- ритизованную шихту перед ее помолом добавки окиси никеля. Эксперименталь-15 но установлено, что при вв едении 0,8- 1,6 мас.% окиси никеля и последующем уплотнении заготовок горячим прессованием достигается улучшение частотной характеристики проницаемости, из-20 носостойкости и плотности ферритов.

Частицы окиси никеля имеют плотность (7,45 г/см) значительно вьш1е, чем плотность марганец-цинкового фер-25 рита (5,14 г/см), ;,. «следовательно, объем образовавшегося при растворении окиси никеля феррита больше объема смеси ферритовой матрицы и добавки. аким образом, при растворении частиц ЗО окиси никеля, введенной в ферритизо- ванную шихту, происходит выдавливание пор на поверхность заготовок, т.е. уменьшение пористости горячепрессо- ванных дисков. Кроме того, частицы окиси никеля, располагаясь по границам кристаллитов ферритовой матрицы, препятствуют быстрому аномальному росту зерен, образовангао внутризерен-. ной пористости. Уменьшение среднего .„ размера зерен, П9вьшение однородности- микроструктуры, образование смешанно- го никель-марганец-цинкового феррита приводят к значительному улучшению частотной характеристики начальной магнитной проницаемости, повышению плотности, микротвердости и износостойкости. Оптимальный комплекс свойств горячепрессованных марганец- цинковых ферритов достигается при введении в ферритизованную шихту 0, 1,6 мас.% окиси никеля. Введение оки- си икеля в количестве менее 0,8 мас.% не обеспечивает заметного повьш1ения плотности и улучшения электромагнитных параметров, так как разница в объемах ферритовой матрицы с добавкой окиси никеля и образовавшегося смеанного никель марганец-цинкового 35

45

55

Q

5 0

25 ЗО .„

5

5

5

феррита в этом случае невелика. В то же время, начальная магнитная проницаемость и магнитная индукция никель- цинкового феррита ниже, чем у марганец-цинкового, поэтому при введении окиси никеля более 1,6% начинается снижение указанных свойств.

П р и м е р . Исходные компонента; марганец-цинкового феррита состава мас.%: 51-54, ZnO 18-21 и МпО 26-30, дозируют за вычетом части MnCOg, эквивалентной количеству вводимой в феррнтизованнук шихту окиси никеля, и смешивают в шаровой мельнице, затам шихту обжигают при 1100- 1150°С в течение 2 ч. В ферритизованную гцихту вводят окись никеля в количестве 0,8-1,6 мас.% и шихту подвергают помолу в течение 8 ч. Из шихты прессуют заготовки в виде дисков, которые затем спекают при 900-1250°С в течение 2 ч. Спеченные заготовки нагревают со скоростью 450-550 0/4 до 1280-1320°С и подвергают горячему прессованию при этой температуре в течение 1 ч и давлении 50-70 МПа. В таблице приведены значения пористости, среднего размера зерна, микротвердости, скорости износа при исти рании магнитной ленты, начальной магнитной проницаемости и максимальной

магнитной индукции в зависимости от количества вводимой окиси никеля для горячепрессованных марганец-цинковых ферритов состава, мол.%: 52,3, ZnO 18,3, остальное МпО и NiO . Электромагнитные параметры и микротвердость определяют по о;бщепринятым методикам, пористость и средний размер зерен - металлографически, скорость износа - при скорости ленты 0,1905м/с. Горячепрессованные ферриты, изготовленные из шихты с введенной добавкой окиси никеля, отличаются плотной, практически беспористой микроструктурой, имеют повьш1енную микротвердость и износостойкость, улучшенную частотную характеристику начальной магнитной проницаемости. Введение в ферритизованную шихту окиси никеля приводит к двухфазному состоянию феррита, KO topoe вследствие высокой скорости нагрева заготовок (450-550°С/ч) сох-: раняется до температуры горячего прессования. Частицы окиси никеля растворяются в марганец-цинковой шпи-. нели во время операции горячего прессования после приложения давления.

Растворение более плотной окиси никеля в менее плотной ферритовой матрице снижает пористость, а также уменьшает рыхлость границ зерен. Образование смешанного никель-марганец- цинкового феррита приводят к уменьшению зависимости величины начальной

магнитной проницаемости от часгиты, к повьш1ению микротвердости.

Для сопоставления в таблице при- .ведены также характеристики марганец- цинкового феррита, полученного известным способом.

Как следует из таблицы, предлагаемый способ (примеры 2-4) позволяет значительно улучшить частотную зави- симость начальной магнитной/проницаемости марганец-цинковых ферритов, Так, при добавке окиси никеля М,6 мас.% начальная магнитная проницаемость стабильна в диапазоне частот 10 кГц-1 МГц (пример 4), в то время как для феррита, полученного известным способом (пример 1), она снижается в том же диапазоне частот с 2900 до 1700 Гс/Э, Одновременно -улучшают- ся и эксплуатационные характеристики ферритов, в частности, по износостойкости (скорость износа снижается с 2,9 мкм/ч для известного способа до 1,5-1,8 мкм/ч).

Использование изобретения позволит улучшить рабочие характеристики и срок службы магнитных головок из марганец-цинковых Фероитов. Формула изобре.тения

Способ изготовления марганец-цинковых ферритов, включающий дозирование и смешивание исходных окислов, обжиг ферритовой шихты, помол ферри- тизованной шихты, прессование заготовок и их последующее горячее прессование, отличающийся тем, что, с целью улучшения частотной характеристики начальной магнитной проницаемости и повышения износостойкости ферритов, перед помолом в ферри- тизованную шихту вводят 0,8-1,6 мае,% окиси никеля.