Ferite

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 9 octombrie 2021; verificările necesită 2 modificări .

Ferite ( oxifere ) sunt compuși ai oxidului de fier Fe 2 O 3 cu oxizi mai bazici ai altor metale , care sunt ferimagneți [1] . Sunt utilizate pe scară largă ca materiale magnetice în electronica radio, inginerie radio și tehnologia computerelor, deoarece combină susceptibilitatea magnetică ridicată cu proprietățile semiconductoare sau dielectrice .

Structura și proprietățile feritelor

Ferite de spinel

Ferite cu structură spinel cristalizează într-o rețea cubică cu grupa spațială Fd 3 m , Z = 8 . Formula lor generală este MeFe 2 O 4 , unde Me este un metal bivalent: nichel , cobalt , mangan , magneziu , cupru , fier , zinc , cadmiu [2] .

Granate de ferită

Feritele cu structură granat cristalizează într-o rețea cubică cu grupa spațială Ia 3 d , Z = 8 . Formula generală: Me 3 Fe 5 O 12 , unde Me este un element greu de pământ rar (de la samariu la lutețiu ) sau ytriu . Un exemplu de ferită utilizată pe scară largă din această clasă este granatul de fier ytriu Y 3 Fe 5 O 12 [2] .

Hexaferite

Feritele cu rețea hexagonală (hexaferitele) au o structură cristalină de tipul magnetoplumbite PbFe 12 O 19 cu un grup spațial P 6 3 / mmc sau apropiat de acesta. Acest grup de ferite include mai multe tipuri care diferă prin formula generală [2] .

Ortoferite

Feritele cu rețea rombică (ortoferitele) au o structură cristalină ca o structură de perovskit distorsionată cu grupa spațială Pcmn , Z = 4 și formula generală MeFeO 3 , unde Me este un element de pământ rar. Ortoferitele, spre deosebire de cele trei grupe descrise mai sus (ferimagneți), sunt antiferomagneți la temperaturi normale și devin ferimagneți doar la temperaturi sub câțiva kelvins [2] .

Proprietăți chimice și fizice

Majoritatea feritelor sunt substanțe cristaline relativ refractare, cu o duritate suficient de mare, insolubile în apă și solvenți organici. Reacționează cu acizii. La temperaturi normale sunt stabili în aer, la temperaturi peste 1000 °C se pot disocia. În aer la astfel de temperaturi, feritele care conțin Fe 2+ și Mn 2+ se pot oxida [2] .

Aplicații ale feritelor

Datorită combinației dintre proprietăți magnetice ridicate și conductivitate electrică scăzută, feritele sunt utilizate pe scară largă în tehnologia de înaltă frecvență (peste 100 kHz). Feritele sunt folosite ca materiale magnetice în radioingineria, electronică, automatizare, tehnologia calculatoarelor (absorbitori de ferită ai undelor electromagnetice, antene, miezuri, elemente de memorie, magneți permanenți etc.).

Principalele modalități de obținere a feritelor

Ferite policristaline sunt produse folosind tehnologia ceramicii. Dintr-o pulbere de ferită sintetizată dintr-un amestec de componente inițiale care formează ferită și granulată cu un liant, sunt presate produse de forma dorită, care sunt apoi supuse sinterizării la temperaturi de la 900 la 1500 ° C în aer sau într-o atmosferă specială de gaz. . Ca componente inițiale care formează ferită, se folosesc amestecuri de oxizi , hidroxizi , oxalați și carbonați (uneori sunt precipitați împreună din soluție) sau soluții de săruri îndepărtate împreună ( nitrați , sulfați , sulfați dubli de tip schoenită . Cristalele simple de ferită sunt crescut prin topire în zone sau prin metodele Verneuil sau Czochralski , de obicei sub presiunea oxigenului de câteva zeci sau sute de atmosfere. Pentru ferite solubile, creșterea hidrotermală este utilizată în soluții de hidroxid de sodiu sau carbonat de sodiu , clorură de amoniu sau un amestec de cloruri sub presiune . de la 200 la 1200 atmosfere. Monocristalele unor ferite (atunci când se utilizează un amestec de oxizi ca materii prime) sunt crescute și din soluții din topitură (amestecuri de PbO + PbF 2 , PbO + B 2 O 3 , BaO + B 2 O ). 3 sau mai complexe) [2] .

Pentru creșterea filmelor de ferită cu structură spinel, se folosește de obicei metoda reacțiilor de transport chimic cu clorură de hidrogen sau alte halogenuri de hidrogen ca purtător, iar pentru filmele de granate de ferită și hexaferite, metoda epitaxiei lichide din soluții din topitură. , precum și metoda de descompunere în vapori (ca materii prime gazoase) se folosesc, de exemplu, β -dicetonați ai metalelor) [2] .

Vezi și

Note

  1. ↑ Uneori feritele sunt numite toți ferimagneții, indiferent de compoziția chimică.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Fedorov P. I. Ferite // Enciclopedia chimică  : în 5 volume / Cap. ed. N. S. Zefirov . - M . : Marea Enciclopedie Rusă , 1998. - V. 5: Triptofan - Iatrochimie. - S. 86. - 783 p. — 10.000 de exemplare.  — ISBN 5-85270-310-9 .

Literatură

  1. Mikhailova M., Filippov V., Muslakov V. Ferite magnetice moi pentru echipamente radio-electronice. Director. - M. Radio și comunicare, 1983.
  2. Kunevici A. V. Ferite, catalog M., 1991
  3. Kunevici A. V., Podolsky A. V. Sidorov I. N. „Ferrite: carte de referință enciclopedică. Magneți și sisteme magnetice. Volumul 1, editura Lik, 2004
  4. Zhuravlev G.I. Chimia și tehnologia feritelor - Leningrad : Chimie. Leningrad. catedra, 1970. - 191 p.
  5. Smith, I., Wein, H. Ferrites. - Moscova: Literatură străină, 1962. - 504 p.
  6. Citidze, Y., Sato, H. Ferrites . - Moscova: Mir, 1964. - 407 p.
  7. Takei Takeshi. Ferite . - Moscova: Metalurgie, 1964. - 192 p.

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  În cataloagele bibliografice