SU1168332A1

SU1168332A1 - Способ изготовлени поликристаллического иттриевого феррограната

Info

Publication number: SU1168332A1
Application number: SU833637431A
Authority: SU
Inventors: Василий Максимович Прилепо; Анатолий Васильевич Белицкий; Назар Дмитриевич Урсуляк; Владимир Евгеньевич Совков; Алег Георгиевич Шаповалов; Вера Борисовна Новокрещенова
Original assignee: Предприятие П/Я А-1067
Priority date: 1983-06-10
Filing date: 1983-06-10
Publication date: 1985-07-23

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИКРЙСТАЛЛИЧЕСКОГО ИТТРИЕВОГО ФЕРРО ,ГРАНАТА, включакиций смешивание исходных окислов, обжиг шихты, ее размол, ферритование и спекание, отличающийс тем, что, с целью сокращени времени изготовлени и снижени потерь материала, после обжига определ ют содержание ортоферрита в шихте и затем корректируют обожженную шихту добавкой 1 моль окиси железа на три моль избытка ортоферрита или 1 мол окиси иттри на 5 моль недостатка орто(Ъеррита до заданного содержани ортоферрита в шихте, обеспечивающего требуемьй уровень свойств спеченного феррограната . 2,0 6 t,2 о, 0, а: ОО со 03 IsD / 8 П /б 2 2 Содержание ортоферрита /, масс. Фиг.1

Description

Изобретение относитс к области порошковой металлургии в частности к способам изготовлени ферритовьсх материалов, и может быть использовано при производстве поликристалли ческих феррогранатов, предназначенных дл подложек микрополосковых невзаимных устройств. Целью изобретени - сокращение времени изготовлени и снижение потерь материала. Предлагаемый способ изготовлени поликристаллического иттриевого феррограната основан на неполном протекании реакции образовани феррограната в услови х обжига шихты исходных окислов. Так как в этом случае промежуточна стади приводи к образованию ортоферрита 2YFeO 3 Y 0.-к Fe,,0, содержание ортоферрита служит контрольным параметром как при избытке так и при недостатке окиси железа. Избыток или недостаток ортоферрита в обожженной шихте св зан с из менением содержани основного вещества в исходных окислах, различными потер ми массы окислов при прокаливании , погрешност ми дозировки окислов при составлении шихты. При отклонении содержани ортоферрита в шихте от заданного состав шихты корректируют добавкой одного из исходных окислов. Количество вво димых окислов рассчитывают на основ уравнений 3YFe203+ (2) ,/ Y O srrSYFeOg согласно которым дл компенсации избытка в 3 моль ортоферрита требуетс введени 1 моль окиси железа, а дл компенеации недостатка в 5 мо ортоферрита - 1 моль окиси иттри . В пересчете на массовые проценты дл компенсации одного процента изб ка ортоферрита требуетс добавка в шихту 0,27 мас.% окиси железа а при недостатке одного процента ор тоферрита - 0,23 мас.% окиси иттри Заданное содержание ортоферр та в обожженной шихте определ ют по экспериментальным зависимост м изме нени основных электромагнитных cBoffCTB спеченного феррограната ( tgS - тангенса угла диэлектрических потерь, tg 6 Л( - тангенса угла магнитных потерь, йЧ - потрина линии ферромагнитного резонанса, р . - плот ности) от концентрации ортоферрита в обожженной шихте (фиг. 1-4). На фиг. 1 изображена зависимость тангенса угла диэлектрических потерь спеченного иттрий-железистого граната от содержани ортоферрита в шихте , на фиг. 2 - зависимость тангенса угла магнитных потерь спеченого иттрий-железистого граната от содержани ортоферрита в шихте, на фиг. 3 - зависимость ширины линии ферромагнитного резонанса спече ного иттрий-железистого граната от содержани ортоферрита в шихте, на фиг. 4 - зависимость плотности спеченного иттрий-железистого граната от содержани ортоферрита в шихте. Дл изготовлени микрополосковых невзаимных устройств в качестве подложек требуетс иттриевый феррогранат со следующими параметрами: тангенс угла диэлектрический потерь tgBj- менее 1х10 , тангенс угла магнитных потерь tgF,y менее 3x10 , ширина линии ферромагнитного резонанса аН менее 40Э, плотность р более 5,12 г/см. Данным требовани м удовлетвор ет иттриевый феррогранат, изготовленный из шихты, содержащей 6-12 мае. ортоферрита, т.е. центральной точкой вл етс концентраци ортоферрита в шихте 9 мас.% (фиг.1 -4). Пример 1. Изготавливаютс образцы иттрий-железистого граната. С этой целью окись иттри марки ИТО-1 в количестве 465 г и окись железа марки QC4 в количестве 535 г смешивают в стальном барабане на валковой мельнице в течение 24 ч. Полученную смесь окислов прокаливают при 1250°С в течение 5 ч. После прокалки шихту анализируют на содержание ортоферрита методом рентгенофазового анализа. Концентраци ортоферрита равна 4 мас.%. Дл получени концентрации ортоферрита, равной 9 мас.%, шихту из расчета добавки 5 мас.% YFeOg корректируют дополнительным введением 5x0,23 1,15 мас.% (11,5 г) окиси иттри . Затем шихту размалывают на шаровой мельнице в течение 24 ч. Из 3 полученной шихты прессуют образцы и спекают на воздухе в течение 8 часов при 1480°С. Полученный иттрий-железистый гр нат имеет следующие параметры: тангенс диэлектрический потерь tp,Sg- 9x10 тангенс магнитных потерь tgSp, 2,5х10, .ширина линии ферромагнитного резонанса дЧ 30 Э, плотность /Э 5,14 г/см . Пример2. В шихте, изгото ленной согласно примера 1, концент ци ортоферрита равна 13 мас.%. Дл получени концентрации ортофер та, равной 9 мас.%, шихту из расче та уменьшени концентрации YFeOj на 4 мас.% корректируют дополнител ньпу введением 4x0,27 1,08 мас.% (10,8 г) окиси железа. После размо из шихты прессуют образцы и спекаю на воздухе в течение В ч при 1480 Полученный иттрий-железистый гр нат имеет следзлющие параметры: тангенс диэлектрических-, потерь tgSg- 9x10 тангенс магнитных потерь tg5,l, 2,5 10 . ширина линии ферромагнитного .резонанса АН 30 Э плотность р, 5,14 г/см . ПримерЗ. В шихте, изготовленной согласно примера 1, концентраци ортоферрита равна 9 мас Поэтому шихту без корректировки со тава размалывают в течение 24 ч 2 на шаровой мельнице. Из пол п1енной шихты прессуют образцы и спекают на воздухе в течение 8 ч при 1480°С. Полученный иттрий-железистый гранат имеет следующие параметры: тангенс угла диэлектрических потерь tgSg- 9x10, тангенс угла магнитных потерь tgS 2, ширина линии ферромагнитного резонанса Д Н - 30 Э плотность /Э 5,14 г/см, В табл. 1 приведены затраты времени и безвозвратные потери материала на различных операци х технологического процесса изготовлени поликристаллического иттриевого феррограната предложенным и известным способами. Примеры 1-3 соответствуют приведенным вьш1е, :,пример 4 относитс к изготовлению галлий-замещенного иттриевого феррограната ,2 предложенным способом, примеры 5, 6 - к изготовлению иттриевого феррограната известным способом. Как следует из таблицы, предложенный способ позвол ет сократить врем изготовлени иттриевого феррограната на 20% и снизить безвозвратные потери материала более чем в 3 раза по сравнению с известным способом. При этом выход годных изделий из феррограната повьшгаетс до 98% по сравнению с 93,5% дл известного способа.

5.0 4,0 Ю 2.0 10

Ц S Ю 12 W 20 Содержание ортоферрита V

60

50 ЦО W 20 Ю

Ц 8 12 16 .20 24 Содержание ортоферрита % масс Фиг.

JO, ZJCM

5,18

5,W 5.1

5.12 5,W

5.08 5,06

5,0

ff 8 12 16 го 2Ц

Содержание opmotpepptima / масс Фиг. Ц

Claims

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИКРЙСТАЛЛИЧЕСКОГО ИТТРИЕВОГО ФЕРРО- .ГРАНАТА, включающий смешивание исходных окислов, обжиг шихты, ее размол, ферритование и спекание, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени изготовления и снижения потерь материала, после обжига определяют содержание ортоферрита в шихте и затем корректируют обожженную шихту добавкой 1 моль окиси железа на три моль избытка ортоферрита или 1 моля окиси иттрия на 5 моль недостатка ортоферрита до заданного содержания ортоферрита в шихте, обеспечивающего требуемый уровень свойств спеченного феррограната.

Ό

SU ,1168332

Содержание ортоферрита °/₉ масс.

Фиг.1