Ferriitit

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 9. lokakuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Ferriitit ( oksiferit ) ovat rautaoksidin Fe 2 O 3 yhdisteitä muiden metallien emäksisempien oksidien kanssa , jotka ovat ferrimagneetteja [1] . Niitä käytetään laajalti magneettisina materiaaleina radioelektroniikassa, radiotekniikassa ja tietotekniikassa, koska niissä yhdistyvät korkea magneettinen susketibiliteetti puolijohteiden tai dielektrisiin ominaisuuksiin .

Ferriittien rakenne ja ominaisuudet

Spinelliferriitit

Spinellirakenteiset ferriitit kiteytyvät kuutiohilassa, jonka avaruusryhmä on Fd 3 m , Z = 8 . Niiden yleinen kaava on MeFe 2 O 4 , jossa Me on kaksiarvoinen metalli: nikkeli , koboltti , mangaani , magnesium , kupari , rauta , sinkki , kadmium [2] .

Ferriittigranaatit

Granaattirakenteiset ferriitit kiteytyvät kuutiohilassa, jonka avaruusryhmä on Ia 3 d , Z = 8 . Yleinen kaava: Me 3 Fe 5 O 12 , jossa Me on raskas harvinainen maametalli ( samariumista lutetiumiin ) tai yttrium . Esimerkki laajasti käytetystä tämän luokan ferriitistä on yttrium-rautagranaatti Y 3 Fe 5 O 12 [2] .

Heksaferriitit

Ferriiteillä, joissa on kuusikulmainen hila (heksaferriitit), on magnetoplumbiittityyppistä PbFe 12 O 19 -tyyppistä kiderakennetta , jonka avaruusryhmä on P 6 3 / mmc tai lähellä sitä. Tämä ferriittiryhmä sisältää useita tyyppejä, jotka eroavat yleisestä kaavasta [2] .

Ortoferriitit

Ferriiteillä, joissa on rombinen hila (ortoferriitit), on kiderakenne kuin vääristynyt perovskiittirakenne , jonka avaruusryhmä on Pcmn , Z = 4 ja yleinen kaava MeFeO 3 , jossa Me on harvinainen maametalli. Ortoferriitit, toisin kuin kolme edellä kuvattua ryhmää (ferrimagneetit), ovat antiferromagneetteja normaaleissa lämpötiloissa ja niistä tulee ferrimagneetteja vain alle muutaman kelvinin lämpötiloissa [2] .

Kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet

Useimmat ferriitit ovat suhteellisen tulenkestäviä kiteisiä aineita, joilla on riittävän korkea kovuus, veteen ja orgaanisiin liuottimiin liukenemattomia. Reagoi happojen kanssa. Normaaleissa lämpötiloissa ne ovat stabiileja ilmassa, yli 1000 °C:n lämpötiloissa ne voivat hajota. Tällaisissa lämpötiloissa Fe 2+ ja Mn 2+ sisältävät ferriitit voivat hapettua [2] .

Ferriittien sovellukset

Korkeiden magneettisten ominaisuuksien ja alhaisen sähkönjohtavuuden yhdistelmän ansiosta ferriittejä käytetään laajalti suurtaajuustekniikassa (yli 100 kHz). Ferriittejä käytetään magneettisina materiaaleina radiotekniikassa, elektroniikassa, automaatiossa, tietotekniikassa (sähkömagneettisten aaltojen ferriittiabsorboijat, antennit, ytimet, muistielementit, kestomagneetit jne.).

Tärkeimmät tavat saada ferriittejä

Monikiteiset ferriitit valmistetaan keramiikkateknologialla. Alkuperäisten ferriittiä muodostavien komponenttien seoksesta syntetisoidusta ja sideaineella rakeistetusta ferriittijauheesta puristetaan halutun muotoisia tuotteita, jotka sitten sintrataan 900 - 1500 °C:n lämpötiloissa ilmassa tai erityisessä kaasuilmakehässä. . Alkuperäisinä ferriittiä muodostavina komponentteina käytetään oksidien , hydroksidien , oksalaattien ja karbonaattien seoksia (joskus ne saostetaan yhdessä liuoksesta) tai yhdessä erotettuina suolaliuoksina ( nitraatit , sulfaatit , skoeniittityyppiset kaksoissulfaatit . Ferriitin yksittäiskiteet ovat kasvatetaan vyöhykesulatuksella tai Verneuil- tai Czochralskin menetelmillä , yleensä useiden kymmenien tai satojen ilmakehän happipaineessa . Liukoisilla ferriiteillä käytetään hydrotermistä kasvua natriumhydroksidin tai -karbonaatin , ammoniumkloridin tai paineen alaisen kloridiseoksen liuoksissa. 200 - 1200 ilmakehää. Eräiden ferriittien yksittäiskiteitä (käytettäessä lähtöaineina oksidien seosta) kasvatetaan myös sulatteen liuoksista ( PbO + PbF 2 -, PbO + B 2 O 3 -, BaO + B 2 O -seokset 3 tai monimutkaisempi) [2] .

Spinellirakenteisten ferriittikalvojen kasvattamiseen käytetään yleensä kemiallisten kuljetusreaktioiden menetelmää, jossa kantajana on vetykloridia tai muita vetyhalogenideja, ja ferriittigranaatti- ja heksaferriittikalvoille menetelmää, jossa nestemäinen epitaksointi suoritetaan sulassa olevista liuoksista. , sekä höyryhajotusmenetelmää (kaasumaisina lähtöaineina) käytetään esim . metallien β -diketonaatteja) [2] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Joskus ferriittejä kutsutaan ferrimagneeteiksi kemiallisesta koostumuksesta riippumatta.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Fedorov P. I. Ferriitit // Chemical Encyclopedia  : in 5 osa / Ch. toim. N. S. Zefirov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1998. - V. 5: Tryptofaani - Iatrokemia. - S. 86. - 783 s. - 10 000 kappaletta.  — ISBN 5-85270-310-9 .

Kirjallisuus

  1. Mikhailova M., Filippov V., Muslakov V. Pehmeät magneettiset ferriitit radioelektroniikkalaitteisiin. Hakemisto. - M. Radio ja viestintä, 1983.
  2. Kunevich A. V. Ferriitit, luettelo M., 1991
  3. Kunevich A. V., Podolsky A. V. Sidorov I. N. "Ferriitit: Ensyklopedinen hakuteos. Magneetit ja magneettijärjestelmät. Osa 1, Kustantaja Lik, 2004
  4. Zhuravlev G.I. Ferriittien kemia ja tekniikka - Leningrad : Kemia. Leningrad. osasto, 1970. - 191 s.
  5. Smith, I., Wein, H. Ferrites. - Moskova: Ulkomainen kirjallisuus, 1962. - 504 s.
  6. Citidze, Y., Sato, H. Ferrites . - Moskova: Mir, 1964. - 407 s.
  7. Takei Takeshi. Ferriitit . - Moskova: Metallurgia, 1964. - 192 s.

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Bibliografisissa luetteloissa