Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 30
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Кристаллическая структура и типы ферритов бария 31
1.2. Магнитная структура гексаферрита бария 35
1.3. Свойства и применение гексаферрита бария 36
1.4. Способы получения материалов
1.4.1. Выращивание из жидкой фазы 39
1.4.2. Осаждение из газовой фазы 46
1.4.3. Синтез в твердой фазе 48
1.5. Способы получения гексагональных ферритов
1.5.1. Золь-гель метод 50
1.5.2 Стандартный керамический метод 51
1.5.3. Соосаждение 53
1.5.4. Метод полимерных комплексов 54
1.6. Методы исследований гексаферрита бария 55
1.6.1. Сканирующий электронный микроскоп с энергодисперсионным
анализатором 56
1.6.2. Рентгеновская дифракция 57
1.6.3. Мёссбауэроский микроскоп 58
1.6.4. Вибрационный магнитометр 59
1.6.5. СКВИД - магнитометрия 61
1.6.6. Дифференциальная сканирующая калориметрия 63
1.6.7. Термогравиметрия 65
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Оборудование для получения материалов 68
2.2. Твердофазный синтез 69
2.3. Изучение химического состава образцов 71
2.3. Исследование кристаллической структуры образцов 74
2.4. Калориметрическое исследование 76
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 79
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 80
Гексаферрит бария нашел свое применение в промышленности в середине 20 века после исследований магнитных свойств, которые были проведены Голландской фирмой (Philips). В последствии эта фирма внедрила вещества с такими свойствами в свое производство под названием ферроксдюры [7]. С 1952 года и по сей день они начали использоваться во многих отраслях производства, занимая при этом высокую позицию в сфере производства постоянных магнитов [9]. Неотъемлемыми преимуществами гексаферрита бария перед другими материалами, которые используются в производстве постоянных магнитов, являются:
• малый вес — плотность ферритовых магнитов (4,5-5,3-103 кг/м3) почти в 2 раза меньше, чем у AlNiCo (7-103 кг/м3); NdFeB (7,5-103 кг/м3);
• очень легкая формуемость — прессование ферритной стружки позволяет изготавливать магниты различных форм;
• довольно низкая стоимость за счет дешевых составляющих.
Также важнейшей причиной для исследования свойств гексаферрита бария и поиска новых областей для применения является их химическая стабильность, стойкость к коррозионным разрушениям, возможность использования технологических отходов в их производстве (такие как BaCO3).
Эти материалы можно использовать для работы на частотах от 102 до 105 МГц без потерь на вихревые токи благодаря диэлектрическим свойствам и наличию высокого удельного сопротивления. Следовательно, гексаферрит бария может применяться как активный элемент в резонансных устройствах СВЧ-диапазона, а также как поглотитель ВЧ излучений [7].
1. Проведен сбор и анализ литературных данных о получении гексаферрита бария.
2. Составлен литературный обзор о типах ферритов бария, их кристаллической и магнитной структуре, химических свойствах и области их применения.
3. Проведен эксперимент по получению гексаферрита бария, частично замещенного титаном BaFei2-xTixOi9 при х от 0,25 до 2,5.
4. Исследован химический состав образцов на электронном микроскопе Jeol JSM7001F с энергодисперсионным анализатором Oxford INCA X-max 80. Анализом было установлено наличие только одной фазы в образцах и было установлено содержание ионов железа, бария, кислорода и титана.
5. Исследована кристаллическая структура образцов на дифрактометре Rigaku Ultima IV. Анализом было установлено, что все образцы имеют гексагональную структуру, а основные пики их рентгенограмм совпадают с пиками рентгенограммы гексаферрита бария.
6. Было проведено калориметрическое исследование на
дифференциальном термическом анализаторе Netzsch 449C Jupiter. Анализом была установлена температура Кюри для полученных образцов. Установлено, что с ростом уровня замещения происходит монотонное снижение температуры Кюри (так, при х = 0,25 температура Кюри 428 °С, при 1,25 - 348 °С).
