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 2637705:

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 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.

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 №№ 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 не достаточна 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 карбонат кальция, полиакриловую кислоту, изопропиловый спирт и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, % масс.:

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

Сущность изобретения состоит в следующем. Карбонат стронция участвует в реакции образования гексаферрита. Измельчение карбоната кальция 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. 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% масс., изопропилового спирта - 4,0-10,0% масс., олеиновой кислоты - 0,1-0,5% масс., воды - 28-45% масс., выбраны из следующих соображений. Для обеспечения снижения температуры спекания Т_{спекания}, °С, значения не должны превышать для полиакриловой кислоты - 0,6% масс., изопропилового спирта -10,0% масс., олеиновой кислоты - 0,5% масс., воды - 45% масс.. При содержании полиакриловой кислоты - меньше - 0,2% масс., изопропилового спирта - меньше - 4,0% масс., олеиновой кислоты меньше - 0,1% масс., воды - меньше - 28% масс., 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% масс.) (ТУ 6-01-1260-81), изопропилового спирта (4,0% масс.) (ТУ 6-09-402-87), олеиновой кислоты (0,1% масс.) (ГОСТ 7580-91), воды (28% масс). 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% масс. 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}=880°C, температура спекания Т_{спекания}=1130°C, коэрцитивная сила по намагниченности Hci=286 кА/м, остаточная индукция Br=0,39 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% масс.) (ТУ 6-01-1260-81), изопропилового спирта (7,0% масс.) (ТУ 6-09-402-87), олеиновой кислоты (0,3% масс.) (ГОСТ 7580-91), воды (36% масс.). 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% масс. 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 T_{синтеза}=875°C, температура спекания Т_{спекания}=1120°C, коэрцитивная сила по намагниченности Hci=280 кА/м, остаточная индукция Br=0,40 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% масс.) (ТУ 6-01-1260-81), изопропилового спирта (10,0% масс.) (ТУ 6-09-402-87), олеиновой кислоты (0,5% масс.) (ГОСТ 7580-91), воды (45% масс.). 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% масс. 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}=880°C, температура спекания Т_{спекания}=1130°C, коэрцитивная сила по намагниченности Hci=278 кА/м, остаточная индукция Br=0,39 Тл.

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

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

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.

Комплексная связка для формования изделий из непластичных керамических порошков // 2637252

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.

Способ измельчения смеси карбоната стронция и оксида железа в производстве гексаферритов стронция // 2637703

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 измельчения смеси карбоната стронция и оксида железа в производстве гексаферритов стронция // 2638069

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 изделий из гексаферрита стронция больше 235 кА/м. Проводят мокрое измельчение стехиометрической смесь карбоната стронция и оксида железа в среде, содержащей полиакриловую кислоту, касторовое масло, изопропиловый спирт и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиакриловая кислота 0,2-0,6, касторовое масло 0,5-2,0, 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.