Способ измельчения смеси карбоната стронция и оксида железа в производстве гексаферритов стронция

Авторы патента:

Андреев Валерий Георгиевич (RU)

Щербаков Сергей Владиленович (RU)

Читанов Денис Николаевич (RU)

Костишин Владимир Григорьевич (RU)

Налогин Алексей Григорьевич (RU)

Алексеев Альберт Александрович (RU)

C04B35/632 - органические добавки

C04B35/26 - на основе ферритов

Владельцы патента RU 2637703:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов стронция. Технический результат - повышение коэрцитивной силы по намагниченности гексаферрита стронция больше 235 кА/м и повышение активности при измельчении смеси исходных ферритообразующих компонентов в производстве гексаферрита стронция. Проводят мокрое измельчение стехиометрической смеси карбоната стронция и оксида железа в среде, содержащей полиакриловую кислоту, триэтаноламин, изопропиловый спирт и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %: полиакриловая кислота 0,2-0,6, триэтаноламин 0,2-0,6, изопропиловый спирт 2,0-5,0, олеиновая кислота 0,1-0,5, вода 28-45, стехиометрическая смесь карбоната стронция и оксида железа – остальное. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов стронция.

Известен способ получения гексаферритов, включающий смешивание исходной смеси карбоната бария или стронция с оксидом железа сухим измельчением в вибромельнице, синтез гексаферрита из полученной смеси прокалкой, измельчение синтезированной шихты, прессование заготовок из измельченной шихты и спекание (авт.свид. СССР N 1406645 и 1549387).

Сухое измельчение смеси исходных ферритообразующих компонентов не обеспечивает требуемой активности смеси при последующем синтезе гексаферрита, что требует повышения температуры синтеза шихты.

Наиболее близким к предложенному является способ мокрого измельчения шихты, позволяющий повысить активность шихты к синтезу (Летюк Л.М., Журавлев Г.И. Химия и технология ферритов, Л.: Химия. 1983. - 256 с.). Однако достигаемая активность недостаточна для заметного снижения температуры спекания.

Технический результат - повышение коэрцитивной силы по намагниченности гексаферрита стронция больше 235 кА/м и повышение активности при измельчении смеси исходных ферритообразующих компонентов в производстве гексаферрита стронция.

Технический результат достигается тем, что проводят мокрое измельчение в среде, содержащей полиакриловую кислоту, триэтаноламин, изопропиловый спирт и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, % мас.:

Полиакриловая кислота	0,2-0,6
Триэтаноламин	0,2-0,6
Изопропиловый спирт	2,0-5,0
Олеиновая кислота	0,1-0,5
Вода	28-45

Стехиометрическая смесь карбоната стронция и оксида железа

остальное

Сущность изобретения состоит в следующем. Карбонат стронция участвует в реакции образования гексаферрита. Измельчение карбоната стронция в кислой среде, формируемой добавками полиакриловой и олеиновой кислот, позволяет повысить активность шихты при синтезе гексаферрита. Молекулы изопропилового спирта, разлагая частицы карбоната стронция на гидроксиды стронция с выделением углекислого газа, вызывают насыщение водной среды гидроксидами стронция. Полиакриловая кислота совместно с олеиновой кислотой, связываясь с катионами стронция, образуют нерастворимые комплексы, которые оседают на поверхности частиц в виде активных гелеобразных прослоек. Триэтаноламин препятствует агрегации частиц при измельчении и обеспечивает снижение межчастичного трения, что в целом повышает скорость измельчения. В результате заметно повышается активность исходных ферритобразующих компонентов к синтезу, позволяющая снизить температуру синтеза гексаферрита стронция. Снижение температуры синтеза позволяет получить более активные к спеканию тонкодисперсные порошки гексаферрита, позволяющее снизить температуру спекания сырых прессованных заготовок гексаферрита. Пределы содержания полиакриловой кислоты 0,2-0,6% мас., триэтаноламина 0,2-0,6% мас., изопропилового спирта 2-5% мас., олеиновой кислоты 0,1-0,5% мас., воды 28-45% мас., выбраны из следующих соображений. Для обеспечения снижения температуры спекания Т_{спекания}, °C, значения не должны превышать для полиакриловой кислоты 0,6% мас., триэтаноламина 0,6% мас., изопропилового спирта 5% мас., олеиновой кислоты 0,5% мас., воды 45% мас. При содержании полиакриловой кислоты меньше 0,2% мас., триэтаноламина меньше 0,2% мас., изопропилового спирта меньше 2% мас., олеиновой кислоты меньше 0,1% мас., воды меньше 28% мас. гексаферрит стронция обладает недостаточной величиной коэрцитивной силы по намагниченности.

Данные о влиянии измельчения по предлагаемому способу и прототипу приведены в таблице. Результаты получены усреднением десяти замеров. Как видно из данных, использование предлагаемого способа измельчения позволяет заметно снизить температуру обжига шихты, обеспечивающую удельную намагниченность не менее 50 нТл⋅м³/кг, и последующего спекания прессованных заготовок, повысить коэрцитивную силу по намагниченности и остаточную индукцию стронциевых ферритов.

Пример 1. Проводили мокрое измельчение в вибромельнице М-10 смеси карбоната стронция SrCO₃ ТУ 95-2326-91 марки «ч» и оксида железа Fe₂O₃ ТУ 14-106-340-89 марки «ч», полиакриловой кислоты (0,2% мас.) (ТУ 6-01-1260-81), триэтаноламина (0,2% мас.) (ТУ 6-09-3506-78), изопропилового спирта (2,0% мас.) (ТУ 6-09-402-87), олеиновой кислоты (0,1% мас.) (ГОСТ 7580-91), воды (28% мас.). Для сравнения проводили мокрое измельчение смеси карбоната стронция и оксида железа согласно прототипу без добавок. После сушки приготовленные смеси прокаливали в печи ТК-4000 при температуре 800-1000°C. Время нахождения шихты в зоне с максимальной температурой в печи составило 3 часа. Синтезированную шихту во всех опытных партиях измельчали мокрым способом в аттриторе «Арарат» в течение 2 часов с добавлением воды в количестве 40% мас. Из суспензии после мокрого измельчения прессовали заготовки в виде пластин 20×40×5 мм в магнитном поле с напряженностью 700 кА/м на прессе 06ФФГ. После сушки заготовки спекали в туннельной печи «Ель» в интервале температур от 1100 до 1200°C. Температура синтеза Т_{синтеза}=870°С, температура спекания Т_{спекания}=1120°C, коэрцитивная сила по намагниченности Hci=291 кА/м, остаточная индукция Br=0,40 Тл.

Пример 2. Проводили мокрое измельчение в вибромельнице М-10 смеси карбоната стронция SrCO₃ ТУ 95-2326-91 марки «ч» и оксида железа Fe₂O₃ ТУ 14-106-340-89 марки «ч», полиакриловой кислоты (0,4% мас.) (ТУ 6-01-1260-81), триэтаноламина (0,4% мас.) (ТУ 6-09-3506-78), изопропилового спирта (3,5% мас.) (ТУ 6-09-402-87), олеиновой кислоты (0,3% мас.) (ГОСТ 7580-91), воды (36% мас.). Для сравнения проводили мокрое измельчение смеси карбоната стронция и оксида железа согласно прототипу без добавок. После сушки приготовленные смеси прокаливали в печи ТК-4000 при температуре 800-1000°C. Время нахождения шихты в зоне с максимальной температурой в печи составило 3 часа. Синтезированную шихту во всех опытных партиях измельчали мокрым способом в аттриторе «Арарат» в течение 2 часов с добавлением воды в количестве 40% мас. Из суспензии после мокрого измельчения прессовали заготовки в виде пластин 20×40×5 мм в магнитном поле с напряженностью 700 кА/м на прессе 06ФФГ. После сушки заготовки спекали в туннельной печи «Ель» в интервале температур от 1100 до 1200°C. Температура синтеза Т_{синтеза}=865°C, температура спекания Т_{спекания}=1110°C, коэрцитивная сила по намагниченности Hci=295 кА/м, остаточная индукция Br=0,41 Тл.

Пример 3. Проводили мокрое измельчение в вибромельнице М-10 смеси карбоната стронция SrCO₃ ТУ 95-2326-91 марки «ч» и оксида железа Fe₂O₃ ТУ 14-106-340-89 марки «ч», полиакриловой кислоты (0,6% мас.) (ТУ 6-01-1260-81), триэтаноламина (0,6% мас.) (ТУ 6-09-3506-78), изопропилового спирта (5,0% мас.) (ТУ 6-09-402-87), олеиновой кислоты (0,5% мас.) (ГОСТ 7580-91), воды (45% мас.). Для сравнения проводили мокрое измельчение смеси карбоната стронция и оксида железа согласно прототипу без добавок. После сушки приготовленные смеси прокаливали в печи ТК-4000 при температуре 800-1000°C. Время нахождения шихты в зоне с максимальной температурой в печи составило 3 часа. Синтезированную шихту во всех опытных партиях измельчали мокрым способом в аттриторе «Арарат» в течение 2 часов с добавлением воды в количестве 40% мас. Из суспензии после мокрого измельчения прессовали заготовки в виде пластин 20×40×5 мм в магнитном поле с напряженностью 700 кА/м на прессе 06ФФГ. После сушки заготовки спекали в туннельной печи «Ель» в интервале температур от 1100 до 1200°C. Температура синтеза Т_{синтеза}=870°C, температура спекания Т_{спекания}=1120°С, коэрцитивная сила по намагниченности Hci=293 кА/м, остаточная индукция Br=0,40 Тл.

Способ измельчения смеси карбоната стронция и оксида железа в производстве гексаферритов стронция, включающий мокрое измельчение смеси, отличающийся тем, что проводят мокрое измельчение в среде, содержащей полиакриловую кислоту, триэтаноламин, изопропиловый спирт и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиакриловая кислота	0,2-0,6
Триэтаноламин	0,2-0,6
Изопропиловый спирт	2,0-5,0
Олеиновая кислота	0,1-0,5
Вода	28-45
Стехиометрическая смесь карбоната стронция и оксида железа	остальное

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам формования изделий из непластичных керамических порошков с использованием пластифицирующих добавок, и может быть использовано при производстве изделий из карбидокремниевых материалов.

Способ получения изделий из высокопрочной керамики // 2626866

Изобретение относится к области получения высокопрочной керамики алюминат-литиевого класса на основе оксида циркония. может использоваться для изготовления лопаток газовых турбин и блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания и т.п.

Способ получения ультравысокотемпературного керамического композита mb2/sic, где m = zr, hf // 2618567

Изобретение относится к технологии получения окислительно-стойких ультравысокотемпературных керамических композиционных материалов состава MB2/SiC, где М=Zr и/или Hf с нанокристаллическим карбидом кремния, которые могут быть использованы в качестве окислительно-, химически- и эрозионно-стойких материалов в потоках воздуха при температурах выше 2000°С, для создания авиационной, космической и ракетной техники, отопительных систем, теплоэлектростанций, а также в технологиях атомной энергетики, в химической и нефтехимической промышленности.

Способ получения композиционного порошка mb2-sic, где m=zr, hf // 2615692

Изобретение относится к неорганической химии и неорганическому материаловедению, конкретно к получению порошковых материалов состава MB2-SiC, где М = Zr, Hf, содержащих нанокристаллический карбид кремния.

Проппант и способ получения проппанта // 2559266

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к производству проппантов для гидроразрыва пласта. В способе получения проппанта, используемого при добыче нефти и газа, из измельченного алюмосиликатного сырья и связующего, включающем предварительный обжиг алюмосиликатного сырья, его помол и гранулирование при введении связующего в смеситель-гранулятор, сушку полученных гранул, их рассев и обжиг, охлаждение обожженных гранул и рассев их на товарные фракции, алюмосиликатное сырье измельчают до среднего размера 3-5 мкм, подвергают его сепарации с выделением фракции менее 1,0 мкм, при этом используют фракцию более 1,0 мкм для грануляции, а фракцию менее 1,0 мкм - для получения связующего смешением с 3%-ным водным раствором органического связующего карбоксиметилцеллюлозы, или метилцеллюлозы, или лигносульфонатов технических.

Сырье и способ получения сырья // 2477261

Изобретение относится к получению сырья для производства керамических изделий с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления (ПТК-керамики) методом инжекционного формования.

Способ изготовления стеновых керамических изделий // 2376264

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве пустотело-пористых керамических кирпичей, камней, блоков и т.д. .

Шликер для магнитотвердых ферритовых пленок // 2164902

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении пленочных магнитов. .

Состав массы углеродсодержащих огнеупоров // 2145584

Изобретение относится к технологии изготовления углеродсодержащих огнеупоров на основе тугоплавких оксидов или карбида кремния и может быть использовано в огнеупорной и металлургической промышленности.

Керамическая шликерная композиция и способ ее приготовления // 2139266

Изобретение относится к керамическим однородным суспензиям керамического порошка и способу их приготовления. .

Способ измельчения смеси карбоната бария и оксида железа в производстве гексаферритов бария // 2618781

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов бария. Технический результат - повышение активности при измельчении смеси исходных ферритообразующих компонентов в производстве гексаферрита бария, позволяющее снизить температуру обжига, обеспечивающую удельную намагниченность не менее 50 Тл⋅м3/кг, повышенную коэрцитивную силу по намагниченности и остаточную индукцию.

Способ получения прозрачных наноразмерных плёнок феррита висмута // 2616305

Изобретение относится к тонкопленочной технологии получения мультиферроиков, а именно получению прозрачных наноразмерных пленок феррита висмута, которые обладают свойствами мультиферроика при комнатной температуре, так как температура Кюри BiFeO3 830°С, а температура антиферромагнитного перехода 370°С, и может быть использовано в производстве магнитооптических устройств записи, хранения и обработки информации.

Способ измельчения смеси карбоната бария и оксида железа в производстве гексаферритов бария // 2615565

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов бария. Технический результат - повышение активности при измельчении смеси исходных ферритообразующих компонентов в производстве гексаферрита бария, обеспечивающей снижение температуры синтеза шихты обжига изделий.

Способ измельчения смеси карбоната бария и оксида железа в производстве гексаферритов бария // 2615562

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов бария. Технический результат - повышение коэрцитивной силы по намагниченности гексаферрита бария больше 230 кА/м и повышение активности при измельчении смеси исходных ферритообразующих компонентов, что приводит к значительному снижению температуры обжига.

Способ измельчения смеси карбоната стронция и оксида железа в производстве гексаферритов стронция // 2614171

Способ измельчения смеси карбоната бария и оксида железа в производстве гексаферритов бария // 2614005

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов бария. Мокрое измельчение стехиометрической смеси карбоната бария и оксида железа проводят в кислой среде, содержащей полиакриловую кислоту и изопропиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%: лимонная кислота 0,2-1,8, изопропиловый спирт 2-8, вода 28-32, стехиометрическая смесь карбоната бария и оксида железа - остальное.

Способ получения наноразмерных частиц гексаферрита стронция // 2612289

Изобретение относится к области наноразмерной технологии и может быть использовано для создания носителей информации с высокой плотностью записи, магнитных сенсоров с высокой чувствительностью и т.п., а также для применения в области медицины.

Способ измельчения смеси карбоната стронция и оксида железа в производстве гексаферритов стронция // 2611814

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов стронция. Мокрое измельчение стехиометрической смеси карбоната стронция и оксида железа проводят в кислой среде, содержащей полиакриловую кислоту и изопропиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиакриловая кислота 0,2-0,6, изопропиловый спирт 4,0-10,0, карбонат кальция 0,2-1,0, вода 28-45, стехиометрическая смесь карбоната стронция и оксида железа - остальное.

Способ получения наноразмерных частиц гексаферрита бария // 2611442

Способ получения комплекса "золь-гель" по меньшей мере из трех солей металлов и применение способа для получения керамической мембраны // 2608383

Изобретение относится к получению каталитических мембран способом «золь-гель» и может быть использовано в каталитических мембранных реакторах конверсии метана. Способ получения комплекса "золь-гель" по меньшей мере из четырех солей металлов M1, M2, M3, и M4, приемлемых и предназначенных для получения материала типа перовскита, соответствующего общей формуле (I): A(1-x)A'xB(1-y-u)B'yB"uΟ3-δ (I), включает в себя стадии получения водного раствора водорастворимых солей элементов A, A', B, B' и при необходимости В" в стехиометрических соотношениях, необходимых для получения материала, определенного ранее; получения водно-спиртового раствора по меньшей мере одного неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) в спирте, выбранном из метанола, этанола, пропанола, изопропанола или бутанола, смешанном с водным раствором аммиака в пропорции, достаточной для обеспечения полной солюбилизации неионогенного ПАВ в водно-спиртовом растворе, причем концентрация неионогенного ПАВ в водно-спиртовом растворе меньше критической мицеллярной концентрации; получения золя из указанных компонентов; сушки золя выпариванием растворителя.

Способ измельчения смеси карбоната стронция и оксида железа в производстве гексаферритов стронция // 2637705

Изобретение относится к технологии магнитотвердых ферритов и может быть использовано при изготовлении гексаферритов стронция. Технический результат - повышение активности при измельчении смеси исходных ферритообразующих компонентов, обеспечивающее снижение температуры синтеза и повышение коэрцитивной силы по намагниченности гексаферрита стронция больше 235 кА/м. Мокрое измельчение стехиометрической смеси карбоната стронция и оксида железа проводят в среде, содержащей карбонат кальция, полиакриловую кислоту, изопропиловый спирт и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиакриловая кислота 0,2-0,6, изопропиловый спирт 4,0-10,0, олеиновая кислота 0,1-0,5, вода 28-45, стехиометрическая смесь карбоната стронция и оксида железа - остальное. 1 табл., 3 пр.