Ферити

Ферити – це феррімагнітна кераміка, що поєднує в собі високі магнітні властивості і високий питомий електричний опір і, отже, низькі втрати на вихрові струми. Це дозволяє застосовувати їх в області високих і СВЧ, тобто там, де металеві магнитомягкие матеріали застосовувати вже не можна.

Ферити являють собою складні системи оксидів заліза і двовалентного (рідше одновалентного) металу, що мають загальну формулу MeO * Fe2O3. Як метал застосовують Ni, Mn, Co, Fe, Zn, Cd, Li і ін., Котрі і дають назву фериту. Наприклад, NiO * Fe2O3 – нікелевий ферит, ZnO * Fe2O3 – цинковий ферит. Застосовуються в техніці ферити називають також називають також оксіферамі. Останнім часом широко застосовують ферити із загальною формулою 3Me2O3 * 5Fe2O3 (де Ме – дво- або тривалентний метал).

Властивості феритів і відповідно виробів з них сильно залежать від їх складу і технології одержання. У промисловості використовують найбільш просту технологію, яка полягає в спіканні оксидів при підвищеній температурі: в підготовлений феритовий порошок, що складається з обпалених оксидів відповідних металів, тонко подрібнених і ретельно перемішаних, додають пластифікатор (зазвичай розчин полівінілового спирту), з отриманої маси під великим тиском пресують вироби необхідної форми і обпалюють їх при температурі 1100 – 1400оС. У процесі випалу і формується ферит, що представляє собою твердий розчин оксидів. При цьому відбувається усадка, яка може становити 10 – 20%. Дуже важливо, щоб випал відбувався в окислювальному атмосфері (зазвичай в повітрі). Присутність навіть невеликої кількості водню може викликати часткове відновлення оксидів, що призведе до збільшення магнітних втрат. Отримані громадських закладів є твердими, крихкими і не дозволяють виробляти будь-яку механічну обробку, крім шліфування та полірування.

Ферити мають гранецентрированную щільно упаковану кристалічну решітку, в якій іони кисню утворюють тетраедри і октаедри. У центрі тетраедра розташовується іон металу. Якщо цим іоном є Fe2 +, матеріал володіє магнітними властивостями. Прикладом таких матеріалів можуть служити нікелевий (NiO * Fe2O3) і марганцевий (MnO * Fe2O3) ферити. Якщо цим іоном є Zn2 + або Cd2 +, утворюється немагнітний цинковий (ZnO * Fe2O3) або кадмієвий (CdO * Fe2O3) ферит. Зазначені явища пояснюються тим, що в ферритах між магнітними моментами сусідніх атомів здійснюється опосередковане обмінна взаємодія, яке призводить до їх антипараллельной орієнтації. У зв’язку з цим в магнітному відношенні кристалічну решітку феритів можна уявити як що складається з двох подрешеток, що мають протилежні напрямки магнітних моментів іонів (атомів). У магнітному феррите намагніченість подрешеток неоднакова, в результаті чого виникає сумарна спонтанна намагніченість, а в немагнітному феррите сумарна намагніченість дорівнює нулю.

До магнітомягкого фериту в першу чергу відносяться дві групи феритів: нікель-цинкові і марганець-цинкові, що представляють собою трикомпонентні системи NiO – ZnO – Fe2O3 і MnO – ZnO – Fe2O3.

В основу маркування магнитомягких феритів покладена величина на-чільного магнітної проникності. Перше число в позначенні марки фериту вказує номінальне значення Mн. Наступна за ним буква Н або В позначає низькочастотний або високочастотний матеріал. Далі слід буква, яка вказує на склад фериту: Н – нікель-цинковий, М – марганець-цинковий. Наприклад, марка 2000НМ означає низькочастотний марганець-цинковий ферит з Mн = 2000.

У ряді випадків в кінці маркування додають букву, яка вказує на область переважного використання даної марки фериту: С – в сильних полях, П – в контурах, перебудовуються підмагнічуванням, Т – для магнітних головок, РП – для радиопоглощающих пристроїв.

Спеціальні індекси в маркуванні цих феритів – цифри 1, 2 і 3, які ставляться в кінці позначення, означають відмінності у властивостях.

Основні недоліки феритів – складність отримання точних розмірів виробів через велику усадки при випалюванні (до 20%), недостатньо висока відтворюваність магнітних властивостей, невисокі значення індукції насичення і температури Кюрі, невисока стабільність магнітних властивостей в часі.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Застосування флотації