Ферромагнитное стекло

 

Использование: в приборах радиоэлектроники , автоматики и обработки информации . Сущность изобретения: ферромагнитное стекло содержит 10-22% Ре20з; 20-38% ВаО; 19-35% P20s; 3-6% ВаОз, и по крайней мере один оксид редкоземельного металла из группы: Оу20з, Но20з, , ТЬ20з 13-33%. Характеристики стекла: магнитная проницаемость 13,5- 23 Гсг/см3, температура Кюри 750-800°С, магнитные потери при частоте 100 МГц и напряженности магнитного поля 100 Э (0,15-0,20)-107. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 03 С 3/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/ .(К ПАТЕНТУ (21) 4857858/33 (22) 14,08.90 (46) 07,04.92. Бюл. ¹ 13 (72) Г. С. Иванова, М. Э. Муромцева, А. И. Кузнецов и Т. А. Страхова (53) 666.266(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1286550, кл. С 03 С 3/14, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N. 1141078, кл. С 03 С 3/14, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1395594, кл. С 03 С 3/14, 1986. (54) ФЕРРОМАГНИТНОЕ СТЕКЛО

1

Изобретение относится к стеклам, обладающим свойствами ферромагнетика, и может быть использовано в приборах радиоэлектроники, автоматики, обработки информации, а также в аппаратах магнитного фильтра-улавливателя для очистки промышленных газообразных выбросов.

Известны ферромагнитные стекла, обладающие признаками магнитотвердого материала, содержащие, мас,%: Я Ог 35.9-40,9;

ВаО 2,0-13,0; СаО 2,2-11,7; Мп 4,2-8,7; РегОз

37,8-42,0; NiO 1,0-4,8.

К недостаткам указанных стекол относятся низкие значения магнитных параметров, намагниченности насыщения магнитной индукции, несмотря на высокое содержание в их составе оксида железа, Известные стекла относятся к силикатному классу стекол.

Известны ферромагнитные стекла, содержащие, мас.%: РегОз 8-15; б!гО 30-40;

ВгОз 45-55; СогОЗ 2-5.

К недостаткам этих стекол, кроме низких значений магнитных параметров (маг„„ Ы,, 1725754 А3 (57) Использование: в приборах радиоэлектроники, автоматики и обработки информации. Сущность изобретения: ферромагнитное стекло содержит 10-22%

РегОз: 20-38% ВаО; 19-35% РгОБ; 3-6%

ВгОз, и по крайней мере один оксид редкоземельного металла из группы: ОугОз, НогОз, СбгОЗ, ТЬгОЗ 13-33%, Характеристики стекла: магнитная проницаемость 13,523 Гс гlсм, температура Кюри 750-800 С, магнитные потери при частоте 100 МГц и напряженности магнитного поля 100 Э (0,15-0,20) 10 . 2 табл. нитная проницаемость), следует отнести низкую устойчивость.

Наиболее близким к изобретению является ферромагнитное стекло, содержащее, мас.%: FezOz 10-20; ВгОз 30-40; йагО 30-40;

Ni0 10-20.

Недостатки известного стекла — низкие значения относительной магнитной проницаемости, намагниченности насыщения, температуры Кюри, а также низкая химическая устойчивость.

Целью изобретения является повышение магнитной проницаемости, намагниченности насыщения, температуры Кюри, снижение магнитных потерь.

Поставленная цель достигается тем, что ферромагнитное стекло, содержащее FezOg и ВгОз, дополнительно содержит Рг05, ВаО и по крайней мере один оксид редкоземельного металла (РЗМ) из группы ОугОЗ, НогОЗ, GdzOa, TbzOa при следующем соотношении компонентов, мас.%: ВгОз 3,0-6,0; РегОз

10,0-22,0; ВаО 20,0-38,0; РгОБ 19,0-35.0: по

1725754

Таблица 1 крайней мере один оксид РЗМ из группы

ОугОз, НогОз, 6бгОз, ТЬгОз 13,0-33,0.

Синтез предлагаемого ферромагнитного стекла осуществляют по технологии стекольного производства, но с использованием дополнительного второго стеклообразователя P20s.

Введение в состав стекла Pz0s в указанных пределах является оптимальным, так как уменьшение пределов приводит к фазовому разделению при охлаждении расплава, а увеличение — к ослаблению магнитных

СВОЙСТВ.

Оксид железа значительно повышает растворимость оксидов РЗМ в расплавах борофосфатн ых стекол.

Выбор предлагаемых оксидов РЗМ основан на том, что их эффективные магнитные моменты имеют максимальные значения среди всех редкоземельных магнитоактивных ионов и составляют соответственно: Gd =7,8;

j+

ТЬ =9,0; Dy = 10,2; Но = 10,0 мВ.

Введение в состав стекол ионов бария способствует усилению магнитных свойств материала, а также высоким значениям удельного объемного сопротивления, Технология производства предлагаемого ферромагнитного стекла. Компоненты шихты тщательно перемешивают любым из известных способов. Полученную шихту загружают в корундовые тигли и сплавляют при 1400-1550 С в течение 1-3 ч в электрических печах, Из полученной стекломассы путем отливки в формы заданных размеров приготавливают контрольные образцы.

Полученные образцы отжимают в муфельных печах при температуре на 10 С выше температуры стеклования 1-5 ч, в зависимости от размеров образцов. Охлаждение проводят вместе с печью. Для определения относительной магнитной проницаемости и магнитных потерь используют сердечники (торы), для удельной намагниченности насыщения — сферы.

Составы стекол приведены в табл. 1;

5 исследуемые магнитные характеристики составов 1-5 и известного — в табл, 2.

При сравнении. полученных магнитных характеристик предлагаемого состава с известным видно, что введение в состав стек10 ла даже минимальных концентраций магнитоактивных ионов (состав 1) в борофосфатную матрицу позволяет значительно увеличить критическую частоту напряженности электрического поля до 100 МГц при

15 минимальных значениях магнитных потерь и сохранение полученных значений относительной магнитной проницаемости, в то время, как для прототипа критической частотой является 1 МГц, при которой его отно20 сительная магнитная проницаемость равна нулю, Кроме того, магнитные характеристики значительно увеличиваются: относительная магнитная проницаемость в 3-5 раз, удель25 ная намагниченность насыщения в 2-4 раза, одно из основных магнитных свойств — температура Кюри на 160-210 С.

Формула изобретения

Ферромагнитное стекло, включающее

30 В20зиFe20a,отличающееся тем,что, с целью повышения магнитной проницаемости, намагниченности насыщения, температуры Кюри и снижения магнитных потерь, оно дополнительно содержит Ва0, Р205 и по

35 крайней мере один оксид редкоземельного металла из группы: ОугОз, Но20з, 6бгОз, ТЬ20з при следующем соотношении компонентов, мас. Д; В20з 3-6; Ре20з 10-22; ВаО

20-38; РгОВ 19-35, по крайней мере один

40 оксид редкоземельного металла из группы

ОугОз, Но20з, GdzOz, ТЬгОз 13-33.

1725754

Таблица 2

50

10

Составитель Г. Иванова

Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Редактор Н. Гунько

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1188 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5