1 Обзор литературы 13
1.1 Ферриты 13
1.2 Механическая активация 14
1.3 Лазерная дифракция 27
1.4 Сканирующая электронная микроскопия 28
1.5 Метод Брюнера, Эммета и Т еллера 31
1.6 Термогравиметрический анализ 33
2 Объект и методы исследования 34
2.1 Объект исследования 34
2.2 Методы исследования 37
3 Экспериментальные исследования 44
3.1 Исследование методом БЭТ 44
3.2 Исследование методом СЭМ 45
3.3 Исследование методом лазерной дифракции 49
3.4 Исследование термогравиметрическим анализом 52
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 55
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 55
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 57
4.3 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 71
5 Социальная ответственность 74
5.2 Производственная безопасность 75
5.3 Экологическая безопасность 78
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 79
5.5 Организационные мероприятия обеспечения безопасности 81
Заключение 82
Список публикаций студента 84
Список использованных источников 85
Все более широкое использование ферритов в технике вызвано увеличением спроса на изделия из высокочастотных магнитных материалов, которые широко применяются в современном машиностроении, приборостроении, системах управления, современных автоматизированных линиях, космической промышленности. В основном ферриты получают по керамической технологии, то есть смешивают порошок оксида железа Fe2O3 c другими оксидами в определенном соотношении - исходя из требуемого соотношения стехиометрического состава [1]. На свойства конечного продукта, полученного из порошка феррита, значительное влияние оказывают размеры частиц этого порошка. Поэтому для того чтобы добиться необходимых размеров, а, следовательно, и свойств порошка прибегают к дополнительным технологическим операциям, например к механической активации. После ее проведения требуется тщательно контролировать размер частиц порошка феррита.
В современной практике существует много методов гранулометрического анализа.
В данной работе при анализе влияния механоактивации прекурсоров на дисперсность литий-цинковых ферритов были использованы такие методы как лазерная дифракция - распределение частиц по размерам, сканирующая электронная микроскопия - микроструктура частиц, метод Брюнера, Эммета и Теллера - удельная площадь поверхности частиц, термогравиметрический анализ - измерение термогравиметрических и калориметрической кривых.
Объектом исследования является смесь исходных реагентов литийцинкового феррита.
Предметом исследования является исследование влияние механической активации прекурсоров на дисперсность ферритовых порошков.
При разработке выпускной работы была изучена литература по ферритам, механической активации и методам исследования смеси.
В ходе выполнения работы было исследовано влияние различных режимов механической активации исходных реагентов на дисперсность литийцинкового феррита четырьмя методами. Методом БЭТ были проведены измерения величины удельной поверхности, рассчитаны средние размеры частиц для каждого состава. А также было определено, что величина удельной поверхности увеличивается, а средний размер частиц уменьшается при увеличении времени механоактивации. Изучение дисперсного состава исследуемых порошков методом СЭМ заключалось в определении размеров частиц по микрофотографиям. Средний размер частиц для исходной смеси получился больше, нежели для смеси подвергшейся механоактивации. Методом лазерной дифракции были получены распределения частиц по размерам. По ним было определено, что при механоактивации происходит диспергирование частиц и образование новых агломератов больших размеров. Так же были измерены термогравиметрические (ТГ/ДТГ) и калориметрическая кривая (ДСК) исходной и механоактивированной смеси. При температуре приблизительно 500оС на ТГ-кривой исходной смеси происходит весовой спад, для механоактивированной - при 350ос. Изменение веса обусловлено выделением углекислого газа c соответствующей потерей массы при взаимодействии оксида железа и карбоната лития. Резкий скачок веса на ТГ- кривой исходной смеси при температуре приблизительно 730ОС, связан с тем, что карбонат лития не успел прореагировать с оксидом железа и стал плавиться при температуре плавления. Следовательно, механоактивация смеси повышает скорость образования литиевого феррита.
На основе полученных данных сделан вывод, что механоактивация смеси проводит к увеличению дисперсности, а также значительно повышает ее реакционную способность.
В дальнейшем полученные результаты исследования послужат исходными данными для разработки метода получения ферритовых материалов в условиях высокоэнергетических воздействий.
