Особенности кристаллической структуры и текстуры изотропных и анизотропных поликристаллических гексагональных ферритов BaFe12O19, полученных методом радиационно-термического спекания
Аннотация
В работе методами рентгеновской дифракции и рентгено-фазового анализа изучена кристаллическая структура и текстура изотропных и анизотропных поликристаллических гексагональных ферритов BaFe12O19, полученных методом радиационно-термического спекания. Сырые заготовки и изотропных, и анизотропных гексаферритов были получены стандартным методом керамической технологии из одного сырья (Fe2O3 и BaCO3 марки «ч.д.а.») и на одном и том же оборудовании с той лишь разницей, что прессование анизотропных заготовок проводилось в магнитном поле Н = 10 кЭ. Для спекания сырых заготовок использовался линейный электронный ускоритель ИЛУ-6 (энергия электронов Ee = 2,5 МэВ) ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН. Образцы спекались в воздушной атмосфере течение одного часа при температурах 1200 °С, 1250 °С, 1300 °С и 1350 °С.
Впервые показано, что с помощью технологии РТС, используя сырые заготовки из ферритизированной шихты, можно получать высококачественные однофазные изотропные и анизотропные гексаферриты BaFe12O19. Приведены данные об особенностях кристаллической структуры и текстуры полученных объектов исследования.
Впервые установлено, что для поликристаллических гексагональных бариевых ферритов типа М зависимость параметра преобладающей ориентации кристаллической текстуры «pref.orient.o1» от степени магнитной текстуры f описывается выражением «pref.orient.o1» = - 0,005f + 0,6886.Список литературы
1. V. Adelskold, Arkiv Kemi, Mineral Geol. 12A, No. 29, 1 (1938). (For MeO·6Fe2O3).
2. Ozgur U., Alivov Y., Morkoc H. Microwave ferrites, part 1: fundamental properties. Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2009. V. 20. № 9.- P. 789–834.
3. Harris V.G. Modern microwave ferrites. – IEEE Trans. Mag., 2012, V. 48.- P. 1075–1104.
4. Лакс Б., Баттон К. Сверхвысокочастотные ферриты и ферримагнетики. – М.: Мир, 1965, 676 с.
5. Щербаков С.В. Развитие СВЧ-электроники в рамках реализации государственных программ. Материалы VI-й Всероссийской научно-технической конференции «Электроника и микроэлектроника СВЧ». 29 мая – 01 июня 2017 г., СПбГЭТУ «ЛЭТИ». – С. 15-23.
6. Щербаков С.В. Развитие СВЧ-электроники в России. Материалы научно-технической конференции «СВЧ-электроника-2016», Фрязино, 18-19 мая 2016 г.
7. Устинов А., Кочемасов В., Хасьянова Е. Ферритовые материалы для устройств СВЧ-Электроники. Основные критерии выбора. Электроника НТБ, 2015, № 8 (00148). – С. 86-92.
8. Харинская М. Микроволновые ферритовые материалы. Ну как без них СВЧ-приборам обойтись! Электроника НТБ, 2000, № 1 (00148). – С. 24-27.
9. Летюк Л.М., Костишин В.Г., Гончар А.В. Технология ферритовых материалов магнитоэлектроники. –М.: МИСиС, 2005. – 352 с.
10. Анциферов В.Н., Летюк Л.М., Андреев В.Г., Костишин В.Г. и др. Проблемы порошкового материаловедения. Часть V. Технология производства порошковых ферритовых материалов. Учебник для студентов ВУЗов. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. – 408 с.
11. Яковлев Ю.М., Генделев С.Ш. Монокристаллы ферритов в радиоэлектронике. М., Сов. Радио, 1975. – 360 с.
12. Kostishyn V.G., Korovushkin V.V., Chitanov D.N., Korolev Yu.M. Obtaining and Properties of Hexaferrite BaFe12O19 for High-coercivity Permanent Magnets and Substrates Microstrip Microwave Devices of mm-Range. J. NANO- ELECTRON. PHYS. 7, 04057 (2015).
13. Andreev V.G., Kostishyn V.G., Ursulyak N.D., Nalogin A.G., Kudashov A.A.
14. Influence of Modes Shredding of Source Components by Processes to Synthesis and Activity of Powder Sintering Hexaferrite. . J. NANO- ELECTRON. PHYS. 7, 04070 (2015).
15. Kostishyn V.G., Panina L.V., Timofeev A.V., Kozhitov L.V., Kovalev A.N., Zyuzin A.K. DUAL FERROIC PROPERTIES OF HEXAGONAL FERRITE CERAMICS BaFe12O19 AND SrFe12O19. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2015. v. 400. - P. 327- 333.
16. Kostishyn V.G., Panina L.V., Kozhitov L.V., Timofeev A.V., Kovalev A.N. SYNTHESIS AND MULTIFERROIC PROPERTIES OF M-TYPE SrFe 12O19 HEXAFERRITE CERAMICS. Journal of Alloys and Compounds. 2015. Т. 645. № S1. С. 297-300.
17. Trukhanov A.V., Trukhanov S.V., Zubar T.I., Tishkevich D.I., Trukhanova E.L., Vinnik D.A., Kostishyn V.G., Panina L.V., Korovushkin V.V., Turchenko V.A., Yakovenko E.S., Zagorodnii V.V., Launetz V.L., Oliynyk V.V. CORRELATION OF THE ATOMIC STRUCTURE, MAGNETIC PROPERTIES AND MICROWAVE CHARACTERISTICS IN SUBSTITUTED HEXAGONAL FERRITES. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2018. V. 462. P. 127-135.
18. Trukhanov A.V., Trukhanova E.L., Trukhanov S.V., Kostishyn V.G., Panina L.V., Korovushkin V.V., Vinnik D.A., Turchenko V.A., Thakur P., Thakur A., Yang Y., Yakovenko E.S., Matzui L.Y. CONTROL OF ELECTROMAGNE-TIC PROPERTIES IN SUBSTITUTED M-TYPE HEXAGONAL FERRITES. Journal of Alloys and Compounds. 2018. Т. 754.- P. 247-256.
19. Гальцева О.В. Твердофазный синтез литиевых ферритов в пучке ускоренных электронов. Кандидатская диссертация, Томск, - 2009.
20. Васендина Е.А. Радиационно-термический синтез легированных литиевых ферритов в пучке ускоренных электронов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата наук, Томск, - 2011.
21. Гынгазов С.А. Радиационно-термическая активация диффузионного массопереноса в оксидной керамике. Диссертация на соискание ученой степени доктора наук, Томск, - 2011.
22. Лысенко Е.Н. Радиационно-термическая активация диффузии кислорода в поликристаллических литий-титановых ферритах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата наук. Томск, - 2003.
23. Лысенко Е.Н., Васендина Е.А., Власов В.А., Соколовский А.Н., Кондратюк А.А., Гальцева О.В. Намагниченность порошковой смеси Li2CO3-Fe2O3-ZnO, ферритизованной в пучке ускоренных электронов // Известия ВУЗоВ, Физика, - 2000, - №1/3, - с.71-74.
24. Усманов Р.У. Формирование структуры и магнитных свойств поликристаллических литий-титановых ферритов при радиационно-термическом воздействии. Диссертация на соискание ученой степени кандидата наук, Томск, - 2005.
25. Шабардин Р.С. Разработка технологии радиационно-термического спекания литий-титановой ферритовой керамики. Диссертация на соискание ученой степени кандидата наук. Томск, - 2004.
26. Surzhikov АР, Pritulov AM, Lysenko EN, Sokolovskiy AN, Vlasov VA,Vasendina EA. Calorimetric investigation of radiation-thermal synthesized lithium pentaferrite. J Therm Anal Calorim. 2010; 101:11-13.
27. Surzhikov А.Р., Pritulov A.M., Usmanov R.U., Galtseva O.V. Synthesis of Lithium Orthoferrite in the Beam of Accelerated Electrons //Chaos and Structures in Nonliniear Systems. Theory and Experiment. - Astana: ENU, 2006, p. 198-200
28. Суржиков А.П., Притулов A.M., Гальцева O.B., Усманов Р.У., Малышев А.В., Безуглов В.В. Влияние степени компактирования реагентов на твердофазный синтез пентаферрита лития в пучке ускоренных электронов //Радиационная физика твердого тела. - М.: ГНУ НИИ МПТ, 2007, стр. 475 – 478
29. Суржиков А.П., Притулов A.M., Гальцева О.В., Усманов Р.У., Соколовский А.Н., Власов B.A. Формально-кинетический анализ твердофазного синтеза пентаферрита лития в пучке ускоренных электронов//Радиационная физика твердого тела. - М . : НИИ МИТ, 2008, стр. 365-371.
30. Суржиков А.П. Радиационно-термическое спекание ферритовой керамики. Автореферат диссертации на соискание уч. степ. доктора физ.-мат. наук. Благовещенск, 1993. – 36 с.
31. Костишин В.Г, Андреев В.Г., Канева И.И., Панина Л.В., Читанов Д.Н., Юданов Н.А., Комлев А.С., Николаев А.Н. Получение методом радиационно-термического спекания MgZn-ферритов с уровнем свойств NiZn-феррита марки 600НН. // Известия Юго-Западного государственного университета № 5(50), 2013. - С. 228-235.
32. Костишин В.Г., Коровушкин В.В., Панина Л.В., Комлев А.В., Юданов Н.А., Адамцов А.Ю., Николаев А.Н., Андреев В.Г. Структура и свойства MnZn-ферритовой керамики, полученной методом радиационно-термического спекания. // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2013.№ 2. С. 053-059.
33. Костишин В.Г., Кожитов Л.В., Коровушкин В.В., Андреев В.Г., Читанов Д.Н., Юданов Н.А., Морченко А.Т., Комлев А.С., Адамцов А.Ю., Николаев А.Н. Получение магнитомягких ферритов марки 2000НН методом радиационно-термического спекания из предварительно ферритизированной шихты и из шихты без ферритизации. // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Физика и химия. 2013. № 2. С. 008-018.
34. Костишин В.Г., Андреев В.Г., Коровушкин В.В., Читанов Д.Н., Юданов Н.А., Морченко А.Т., Комлев А.С., Адамцов А.Ю., Николаев А.Н. Получение ферритовой керамики марки 2000НН методом радиационно-термического спекания по полной и короткой технологической схемам. // Неорганические материалы, 2014, т. 50, № 12, с. 1387-1392.
35. Костишин В.Г., Андреев В.Г., Панина Л.В., Читанов Д.Н., Юданов Н.А., Комлев А.С., Николаев А.Н. Получение магнитомягкой Mg-Zn-ферритовой керамики с уровнем свойств Ni-Zn-феррита марки 600НН методом радиационно-термического спекания // Неорганические материалы, 2014, т. 50, № 11, с. 1266-1271.
36. Костишин В.Г., Коровушкин В.В., Панина Л.В., Андреев В.Г., Комлев А.С., Юданов Н.А., Адамцов А.Ю., Николаев А.Н. Магнитная структура и свойства MnZn-ферритов, полученных методом радиационно-термического спекания. // Неорганические материалы, 2014, т. 50, № 12, с. 1352-1356.
37. Kiselev B.G., Kostishin V.G., Komlev A.S., Lomonosova N.V. Substantiation of economic advantages of technology of radiation-thermal agglomeration of ferrite ceramics. // Tsvetnye Metally, 2015, Volume 2015, Issue 4, Pages 7-11.
38. Kostishyn V.G., Komlev A.S., Korobeynikov M.V., Bryazgin A.A., Shvedunov V.I., Timofeev A.V., Mikhailenko M.A. Effect of a temperature mode of radiation-thermal sintering the structure and magnetic properties of Mn-Zn-ferrites // Journal of Nano- and Electronic Physics. 2015. Volume 7. № 4. 04044(4pp).
39. Kostishyn, V., Isaev, I., Scherbakov, S., Nalogin, A., Belokon, E., Bryazgin A. Obtaining anisotropic hexaferrites for the base layers of microstrip SHF devices by the radiation-thermal sintering. (2016) Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5/8 (83).- P. 32-39.
40. Исаев И.М. Радиационо-термическое спекание в пучке быстрых электронов поликристаллических гексагональных ферритов BaFe12O19 и BaFe12-х(Al,Ni,Ti,Mn)хO19 для постоянных магнитов и подложек микрополосковых приборов СВЧ-электроники. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 2017. – 31 С.
41. Комлев А.С. Радиационно-термическое спекание в пучке быстрых электронов поликристаллических феррошпинелей. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 2018. – 22 С.
42. Найден Е.П., Минин Р.В., Итин В.И., Журавлев В.А. Влияние радиационно-термической обработки на фазовый состав и структурные параметры СВС-продукта на основе гексаферрита W-типа. Известия высших учебных заведений. Физика, 2013, т. 56, № 6. – С. 63-68.
43. Zhuravlev V.A., Naiden E.P., Minin R.V. and oth. Radiation-thermal synthesis of W-hexaferrites. International Scientific Conference on Radiation-Thermal Effects and Processes in Inorganic Materials 2015 (RTEP2015). IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 81 (2015) 012003, doi:10.1088/1757-899X/81/1/012003.
44. Naidena E.P., Zhuravlev V.A., Minin R.V. and oth. Structural and Magnetic Properties of SHS-Produced Multiphase W-Type Hexaferrites: Influence of Radiation Thermal Treatment. International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis, 2015, Vol. 24, No. 3. P. 148–151.
45. Комлев А.С., Исаев И.М., Костишин В.Г., Читанов Д.Н., Тимофеев А.В. Ячейка для радиационно-термического спекания. НОУ-ХАУ. Зарегистрировано в Депозитарии ноу-хау НИТУ «МИСиС» № 81-219-2016 ОИС от 29 декабря 2016 г.
46. Toraya H. and Marumo F. Preferred orientation correction in powder patter-fitting. Mineralogical journal, 1981, v. 10, No. 5. – P. 211-221.
47. База данных для полностью идентифицированных неорганических кристаллических структур. https://icsd.fiz-karlsruhe.de/search/ .
48. Канева И.И., Костишин В.Г., Андреев В.Г. и др. Получение гексаферрита бария с повышенными изотропными свойствами. Известия ВУЗов. Материалы электронной техники. 2014. Т. 17, № 3. – С. 183-188.
Для цитирования:
Костишин В.Г. Особенности кристаллической структуры и текстуры изотропных и анизотропных поликристаллических гексагональных ферритов BaFe12O19, полученных методом радиационно-термического спекания. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2017;20(3). https://doi.org/10.17073/1609-3577-2017-3-
Послать статью по эл. почте 