SU1482768A1 - Способ изготовлени марганец-цинковых ферритов дл сердечников магнитных головок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способу изготовлени  MN-ZN - ферритов дл  сердечников магнитных головок видеозаписывающей аппаратуры. Цель - повышение выхода годных сердечников дл  магнитных головок. Предварительное изготовление осуществл ют гор чим прессованием поликристаллических образцов и берут монокристаллические образцы из MN-ZN - ферритов. Затем из образцов вырезают заготовки, шлифуют и полируют их поверхности, накладывают одну на другую и осуществл ют совместное гор чее прессование. Приложение давлени  осуществл ют при температуре на 20-40°С ниже температуры гор чего прессовани  поликристаллических образцов. Затем, не снима  давлени , осуществл ют нагрев до температуры на 30-80°С выше температуры гор чего прессовани  поликристаллических образцов. После выдержки провод т охлаждение и сошлифовку монокристаллического исходного образца. Получают поликристаллический феррит с монокристаллизованным слоем, свободным от напр жений. При последующей вырезке сердечников выход годного повышаетс  до 76-87%. 3 табл.

Description

JO

15

20

25

поликристаллического и монокристаллического ферритов вырезают заготовки,- шлифуют и полируют их поверхности и | накладывают друг на друга полированными поверхност ми, После нагрева сборки до температуры на ниже температуры гор чего прессовани  поликристаллнческих образцов прикладывают давление, после чего продолжают нагрев под давлением до пературы на 30-80°( выше гемперзт-оы гор чего прессоваьи образца из аи- ликристаллическо о ферритт. После выдержки снимают давление, пповод т охлаждение, а после охлаждени  мопо- кристаллическую заготовку сошлифст-ы- вают.

Приложение давлени  к образцам при температуре на 20-40°С ниже температуры синтеза гор чепрессованного феррита обеспечивает создание плотного контакта между ними и монокристаллическим ферритом до начала интенсивного роста зерен поликристаллического феррита. На этой стадии происходит исчезновение границы монокристаллического феррита с теми зери,ч.да поликристаллического феррита, которые имеют ту же кристаллографлче кую ориентацию, что и монохт.исталл. 1 ри не вышении температуры в- печи создаютс  услови  дл  преимущес-г енного госле- дующего роста этих выступов мон-кристалла За счет поглощени  более мелких зерен„

Продолжакщийс  иагрнв до температуры более высокой, чем температура синтеза гор чепрессованного феррита на 30-80°С, приводит вследствие повышени  концентрации катионовых вакансий к быстрому смещению границы монокристалла вглубь поликристаллического феррита, т.е. к его монокристаллизации . Происход щее при этом увеличение среднего размера зерна прликристалличёского феррита вызывает уменьшение скорости смещени  границы монокристалла, а затем и полную ее остановку. Таким ббразом, происходит монокристаллизаци  только поверхностного сло  поликристалла.

разницы в коэффициентах термического расширени  исходного монокристалла и поликристаллического феррита в спеченной композиции возника- 55 ют макронаир жени , что ведет к образованию микротрещйн при- ее резке на заготовки сердечников магнитных головок , Сопшифовывание с поверхности

1482768 -4

полученного комбинированного Феррита Исходного монокристалла приводит к перераспределению и релаксации макро- напр жений, что позвол ет значительно повысить выход годных Лерритовьтх сердечников.

Примеры осуществл ли следующим об-- разом.

Из марганец-цинковой шихты заданп ,„ М

35

40

45

50

ного химического состава, мас,%:

Fe50, 52,5, ZnO 22,5,

MnO 25,0 изготавливаетс  при 12АО°С методом горючего прессование образец высоко- ш птного поликристалгического ферри- I с пористостью 0,2% и средним размером зерна мкм, В качеств образцов монокрнсталлического феррита исполь-.-от феррит марки 6000 МК. Образцы ..оаикристалличесю- го а монокриста,нличес :сь о марганец- цинкоиого ферритов шлифуетс  с двух сторон, затем одна поверхность полируетс  до шероховатости менее 0,1 мкм. Из образца поликристаллического гор чепрессованного феррита нарезаютс  заготовки в виде брусков с размерами MMS из монокристалла - пластины с размерами мм. Заготовки монокри- таллического феррита накладываютс  полированной поверх- ностью на заготовки поликристаллйчес- кого феррита. сборка помещает- с  внутрь карбидокремниевой пресс- формы, от стенок которой она изолируетс  засыпкой из электрокорунда о Пресс-форма устанавливаетс  в печь дл  гор чего прессовани . Скорость нагрева печи 7-9°С/мин. При температуре 1200-1220°С (на 20-ДО°С ниже температуры гор чего прессовани ) прикладываетс  давление воздуха 6 МНа. Затем нагрев продолжаетс  со скоростью 3-5°С/мин до температуры 1270-1320°С (на 30-80°С выше температуры гор чего прессовани ), при которой делаетс  изотермическа  вы- держка в течение 10 мин. После выдержки давление снимают. Охлажедние ферритовых образ ов после сн ти  давлени  проводилс  с печью. Образцы извлекаютс  из пресс-формы и очищаютс  от прилипших частиц электро- s корунда. Затем заготовка монокристал- лического феррита ссшшфовывав  сл с поверхности поликристалличйского образца , ,после чего из него н р заютс  заготовки сердечников маг иных головок . После операции рез и поверхность сердечников дл  магьктных гоJO

Из марганец-цинковой шихты зад

ного химического состава, мас,%:

5

0

5

5

5

0

5

0

Fe50, 52,5, ZnO 22,5,

MnO 25,0 изготавливаетс  при 12АО°С методом горючего прессование образец высоко- ш птного поликристалгического ферри- I с пористостью 0,2% и средним размером зерна мкм, В качеств образцов монокрнсталлического феррита исполь-.-от феррит марки 6000 МК. Образцы ..оаикристалличесю- го а монокриста,нличес :сь о марганец- цинкоиого ферритов шлифуетс  с двух сторон, затем одна поверхность полируетс  до шероховатости менее 0,1 мкм. Из образца поликристаллического гор чепрессованного феррита нарезаютс  заготовки в виде брусков с размерами MMS из монокристалла - пластины с размерами мм. Заготовки монокри- таллического феррита накладываютс  полированной поверх- ностью на заготовки поликристаллйчес- кого феррита. сборка помещает- с  внутрь карбидокремниевой пресс- формы, от стенок которой она изолируетс  засыпкой из электрокорунда о Пресс-форма устанавливаетс  в печь дл  гор чего прессовани . Скорость нагрева печи 7-9°С/мин. При температуре 1200-1220°С (на 20-ДО°С ниже температуры гор чего прессовани ) прикладываетс  давление воздуха 6 МНа. Затем нагрев продолжаетс  со скоростью 3-5°С/мин до температуры 1270-1320°С (на 30-80°С выше температуры гор чего прессовани ), при которой делаетс  изотермическа  вы- держка в течение 10 мин. После выдержки давление снимают. Охлажедние ферритовых образ ов после сн ти  давлени  проводилс  с печью. Образцы извлекаютс  из пресс-формы и очищаютс  от прилипших частиц электро- s корунда. Затем заготовка монокристал- лического феррита ссшшфовывав  сл с поверхности поликристалличйского образца , ,после чего из него н р заютс  заготовки сердечников маг иных головок . После операции рез и поверхность сердечников дл  магьктных головок подвергаетс  контрольному осмотру с помощью микроскопа при увеличении хЮО. Сердечники, имеющие н поверхности микротрещины, отбраковываютс . В зависимости от параметров процесса спекани  комбинированного феррита определ етс  процент выхода годного без сошлифовки и после сошли фовки исходного монокристалла - отношение числа сердечников без микротрещин к общему числу нарезанных из образца заготовок, металлографически при увеличении 200 оцениваетс  минимальна  толщина и пористость образовавшегос  монокристаллического сло , средний размер зерен поликристаллического феррита.

В табл.1 и 2 приведены значени  минимальной толщины пористости образовавшегос  монокристаллического сло ; среднего размера зерна поликристаллического феррита, процента выхода годного до и после операции сошлифовки исходного монокристалла от температуры начала и окончани  процесса.

Как следует из данных табл.1, в случае приложени  давлени  при низ50°С

ких температурах - на и более ниже температуры синтеза гор чепрессованного феррита - уменьшаетс  выход годных сердечников из-за образовани  трещин при резке. При этих температурах феррит имеет недостаточ ную пластичность, и приложение давлени  приводит к возникновению больших напр жений, микротрещин в материале . Повышение температуры, при которой прикладываетс  давление, ведет к увеличению пластичности феррита , исключает образование микротрещин , однако при уменьшении разности с температурой синтеза гор чепрессованного феррита до величины менее 20°С интенсивный рост зерен начинаетс  до окончани  процесса растворени  межзеренной границы между монокристаллом и зернами, имеющими ту же кристаллографическую ориентацию. Вследствие этого наблюдаетс  уменьшение толщины образовавшегос  монокристаллического сло  до величины 200 мкм что не позвол ет изготавливать из этих образцов сердечники магнитных головок. Максимальный выход годных сердечников достигаетс  в случае, когда давление прикладываетс  при температуре на 20-ДО°С ниже темпера

а

10

4827686

туры синтеза гор чепрессованного Феррита .

Данные табл.2 показывают, что с ростом температуры, до которой производитс  нагрев феррита после приложени  давлени , происходит увеличение среднего размера зерна, а также толщины образовавшегос  монокристаллического сло . Однако при высоких температурах наблюдаетс  повышение пористости вследствие сли ни  большого числа анионных вакансий и образовани  внутризеренных пор. При температуре процесса, близкой к температуре гор чего прессовани  образцов поликристаллического феррита, не обеспечиваетс  высока  скорость движени  межэеренных границ, поэтому образуетс  тонкий (менее 200 мкм) монокристаллический слой. Как следует из данных табл.2, оптимальной температурой , до которой необходимо про- , водить нагрев,с точки зрени  получе- 25 ни  плотного (пористость менее 0,3%) монокристаллического сло  толщиной

15

20

0

0

5

5

0

5

более 200 мкм, должна быть температура на 30-80°С выше температуры гор чего прессовани  поликристаллических образцов.

В табл.3 приведены примеры осуществлени  предлагаемого способа дл  различных ферритов, отличающихс  температурой гор чего прессовани  поликристаллических образцов.

Из данных табл.3 следует, что выбор температур начала и окончани  приложени  давлени  сохран етс  дл  разных составов и температур гор чего прессовани  образцов поликристаллических ферритов.

Как следует из табл.1-3, предлагаемый способ позвол ет, по сравнению с известным (2), повысить выход годных сердечников дл  магнитных головок с 46 до 76-87%.

Использование изобретени  позвол ет повысить эффективность использовани  марганец-цинковых феррлтов в магнитных головках.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  марганец-цинковых ферритов дл  сердечников магнитных головок, включающий гор чее прессование образцов поликристаллического феррита, шлифовку и полировку их поверхностей, вырезку из них

   заготовок, шлифовку и полировку поверхностей образцов монокристаллического феррита, вырезку из них заготовок , наложение заготовок из поликристаллического и монокристаллического Ферритов друг на друга полированными поверхност ми, нагрев, приложение давлени , выдержку под давлением, сн тие давлени  и последующее охлаждение , .отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода годных сердечников дл  магнитных го

   ловок, приложение давлени  осуществл ют при температуре на 20-40°Г. ниже температуры гор чего прессовани  образцов поликристалли ческого феррита, выдержку под давлением осуществл ют в процессе Hai- рева до температуры на 30-80°С выше температуры гор чего прессовани  образцов поликристаллического феррита , а после охлаждени  заготовку из монокристаллического феррита со- шлифовывают.

   А - толщина монокристаллического сло  на поверхности поликристаллического

   феррита должна быть более 200 мкм. - изготовление проводили известным (2) -способом при температуре 1250 С.

   Таблица 1

   Таблице 2