Способ спекания литийсодержащих ферритовых изделий Советский патент 1988 года по МПК B22F3/10 H01F1/34 

ф

Изобретение относится к порошко- :зой металлургии, в частности к способам спекания литийсодержащих феррите- :зых изделий, и может быть использова- jio- при изготовлении термостабильных сердечников памяти электронных вычислительных машин, в том числе многоот- лерстных сердечников типл биаксов.

Цель изобретения - повышение маг- йитных характеристик изделий и выхода If одно го.

Способ основан на проведении спека йия литийсодержащих ферритовых изде- J:ий на подложке из спеченной смеси ферритового порошка и крошки из ферри овых изделий с размером частиц 0,5- ,2 мм с добавлением окиси никеля. При этом состав ферритового порошка и

рие которого с изпыточным отрицательным зарядом, лoкaJ изoвi нным на хемо- сорбированных молекулах, приводит к образованию электрического потенциала. Можно было бы ожидать, что этот положительный потенциал, электростатически притягиваемый хемосорбированны- ми ионами кислорода, должен образова- вывать с последними нечто вроде ди- польного слоя на границе фаз. Однако вследствие рассеивающего влияния термической энергии дефектов в поверхности спекаемого ферритового изделия такой дипольный слой не образуется, а, напротив, некоторая доля ионов кис- кислорода, преодолевая действие поля, проникает внутрь окисного полупроводника (феррита)„ Таким образом, если

Изобретение относится к спеканию литийсодержащих ферритовых изделий и может быть использовано при изготовлении многоотверстных ферритовых сердечников типа биаксов. Цель - повьпиение магнитных характеристик и выхода годного. Предложено проводить спекание изделий на подложках из предварительно спеченной смеси ферритового порошка и крошки (0,5- 1,2 мм) из спеченных ферритовых изделий с добавлением 1-10 мас.% окиси никеля. Составы ферритового порода- ка и ферритовой крошки соответствуют составу спекаемых изделий. Получены биаксы из феррита марки 105П с уровнем сигналов разрушенной единицы и нуля в пределах 8,6-9,6 при выходе годных изделий 48-55%. 1 табл. с

крошки из ферритовых изделий соответ-20 осуществить во время спекания в кис-

твует составу спекаемых изделии, содержание крошки в смеси АО -бО мас.%, содержание окиси никеля в подложке

,0-10 мас.%. Экспериментально уста- н овлено, что такая подложка, обладая 25

начительной пористостью за счет нали-,

ия в составе крошки из отходов фер- ритовых изделий, облегчает доступ

дслорода к спекаемым изделиям (сер--ДЕЧникам) в кислородосодержащей среде Q териала с одновременным увеличением

лородсодержащей среде контакт литий- содержащего феррита с подложкой, представляющей собой дырочный полупроводник с высокой концентрацией носителей, которым является предлагаемая подложка, содержащая окись никеля, то это может вызвать изменение концентрации электронов в гранич ном слое спекаемого ферритового маспекания, наличие в составе подложки

окиси никеля способствует процессу более полного окисления литийсодержа- аго ферритового материала в течение ;его процесса спекания, что приводит

существенному повышению. магнит1гых

Щ в

к

свойств и выхода годных изделий.

Процесс окисления при спекании в кислородосодержащей среде окисного электронного полупроводника, каковым ялляется любой литийсодержащий ферри- тфвый материал, может быть в общем а1 1учае рассмотрен на основе теории oitHCHbK полупроводников, учитьшающей

50

в(рзможность образования на них гранич .г ликвидируется и не достигается повы- нфго хемосорбированного слоя. При абсорбция молекул кислорода на поверх- HcfcTH такого полупроводника начинает- перераспределение поверхностных э;:|ектронов благодаря сродству к ним кислорода, переход электронов к адсор- би|рованным молекулам кислорода проис- хс|дит только из близких к поверхности уч|астков полупроводника (феррита), которые обозначаются термином граничны слой. Таким образом, в граничном сл)е накапливается положительный по отношению к объему окисного полупро- (феррита) заряд, взаимодейстшение магнитных свойств, увеличение содержания окиси никеля в подложке более 10 мас.% не повышает магнитных свойств, но ухудшает прочность подложки.

Размер, крошки из спеченных ферритовых изделий (0,5-1,2 мм) обусловлен требованиями обеспечения прочности подложки, технологичности ее получения, отсутствия припекания изделий к подложке.

Для получения по.д;ложки готовят смесь, состоящую из ферритизированно- го порошка литийсодержащего феррита.

лородсодержащей среде контакт литий- содержащего феррита с подложкой, представляющей собой дырочный полупроводник с высокой концентрацией носителей, которым является предлагаемая подложка, содержащая окись никеля, то это может вызвать изменение концентрации электронов в граничном слое спекаемого ферритового ма5

0

хемосорбции кислорода на его поверхности, что ускорит процесс его окисления и приведет к повышению магнитных свойств.

Содержание крошки в смеси, из которой изготавливается подложка, выбирают в пределах 40-60 мас,%, так как при содержании крошки менее 40 мас.% подложка с низкой порис- : тостью затрудняет кислородный обмен, при содержании крошки более 60 мас.% снижается прочность подложки. При содержании в подложке менее 1,5 мас,% окиси никеля процесс окисления не

ликвидируется и не достигается повы-

шение магнитных свойств, увеличение содержания окиси никеля в подложке более 10 мас.% не повышает магнитных свойств, но ухудшает прочность подложки.

Размер, крошки из спеченных ферритовых изделий (0,5-1,2 мм) обусловлен требованиями обеспечения прочности подложки, технологичности ее получения, отсутствия припекания изделий к подложке.

Для получения по.д;ложки готовят смесь, состоящую из ферритизированно- го порошка литийсодержащего феррита.

размельченно крошки, полученной дроблением, например, бра1сованных ферритовых изделий того же состава, и порошка окиси никеля, путем смешивания в требуемом соотношении в любом типе смесителя в течение по крайне мере 2 ч. К полученной смеси добавляют связующие, прессуют подложку требуемой формы и размера, а затем спрессованную подложку спекают в печи с воздушной атмосферой при 1200- 1300 С в течение 1-2 ч и медленно охлаждают с печью.

На полученную подложку загружают отпрессованные ферритовые изделия, загружают подложку с ферритовыми из- .делиями в печь, проводят спекание изделий и затем после охлаждения выгружают изделия с подложки.

Пример. Для получения литий- натриймарганцевого ферритового материала смесь окиси железа с карбонатами литиям 5 натрия и марганца MnCOj

в массовом соотношении.

МпСОз : Naj,C03

ЫСОз

84,4 : 7,27 : 7,50 : 0,80 перемешивают в вибрационной мельнице в течение 2 ч, подвергают ферритизирующему обжигу при 750°С в течение 2 ч, полу ченный продукт размалывают в вибра-, ционной мельнице в течение 2 ч, в ПОРОШОК добавляют 8-10 мас4% пластификатора (10%-ного раствора поливинилового спирта в воде), после чего из полученной смеси прессуют многоот верстные сердечники (биаксы) с условным обозначением МЮ5П-9-Б.с 0,8 X 1,3 х Р,8

0,3/0,5

представляет собой параллелепипед длиной 1,3 м и квадратом в основании со сторонами 0,8 мм с двумя взаимно перпендикулярными отверстиями диаметром 0,5 и 0,3 мм, через которые проходят проводники, служащие для прохождения по ним импульров записи и опроса.

Спрессованные биаксы загружают на подложку, спекают на ней по обыч- ным для литиевьк ферритов режимам, охлаждают и после выгрузки с подлож-

Элемент биакс

30 5Ф о контролируют Г утем измерения значений rV,-сигнала разрушенной единицы, который образуется яри воз-

действии на биакс п-го сигнала опро- са, KOTOpohjy предшествовали одновременно действующие импульсы опроса, а также wV2-сигнала разрушенного нуля при аналогичных воздействиях,

10 В таблице приведены соотношения компонентов подложки, характеристика прочности подложки, средняя величина сигналов rV и wV (магнитных свойств) и выход годных изделий

15 (биаксов), указаны также размеры

крошки из ферритовых изделий, а также сведения о припекании изделий к подложкам.

Как следует из таблицы, предла-

20 гаемый по сравнению с известным способ позволяет увеличить выход годных литийсодержащих ферритовых изделий (биаксов) с 10-30 до 48-55%, при этом улучшаются также магнитные ха-

25 рактеристики ферритовых изделий, о чем свидетельствует повышение сигналов rV и wV в среднем с 5-8 до 8,69,6.

Использование изобретения позволяет повысить экономичность изготовления изделий из литийсодержащих ферритов и улучшить их магнитные характеристики.

ула изобретения

Ф о

Способ спекания литийсодержащих ферритовых изделий, включающий загруз-

ку изделии на подложку, спекание изделий и выгрузку их с подложки, отличающийся тем, что, с целью повьшдения магнитных характеристик и выхода годного, спекание прово- дят на подложке из спеченной смеси ферритового порошка с добавлением 40-60 мас,% крошки из ферритовых из-:: делий с размером частиц 0,5-1,2 мм и 1,5-10,0 мас,% окиси никеля, причем состав ферритового порошка и крошки из ферритовых изделий соответствует составу спекаемых изделий.