Композиция для получения магнитотвердых ферритов и способ их получения

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к композициям для изготовления магнитотвердых ферритов. Может использоваться в процессах очистки сточных вод, в магнитных фильтрах, в качестве размольных и перемешивающих тел в электромагнитных аппаратах. Композиция для изготовления магнитотвердых ферритов содержит, мас. %: гексаферрит стронция 70-85, гелеобразный аэросил 3-5, железосодержащий шлам 3-7 и железная окалина - остальное. Порошок гексаферрита стронция обрабатывают воздействием магнитного поля в электромагнитном аппарате, предпочтительно при напряженности магнитного поля 50-90 кА/м. Добавляют в электромагнитный аппарат указанный термообработанный шлам и гелеобразный аэросил, перемешивают их при воздействии магнитного поля, добавляют в полученную шихту раствор поливинилацетатной эмульсии и осуществляют прессование или формование материала и последующее его спекание при 1150-1180°С с получением магнитотвердых ферритов. Обеспечивается повышение магнитных и прочностных свойств. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к композициям для изготовления магнитотвердых ферритов, предназначенных для использования в процессах очистки сточных вод, в магнитных фильтрах, в качестве размольных и перемешивающих тел в электромагнитных аппаратах.

Известен материал для изготовления магнитотвердых ферритов (SU 1671408 А1, опуб. 23.08.1991, [1]), содержащий в качестве исходных компонентов шлам очистки сточных вод, полученный при использовании в качестве сорбента гидроксиды железа и термообработанный при температуре 430-450°С шлам при следующем соотношении компонентов материала, мас. %: оксид бария 11,4-12,4, железосодержащий шлам - остальное.

Известна композиция для изготовления магнитотвердых ферритов (RU 2416490 С2, опуб. 20.04.2011 [2]), которая содержит гексаферрит стронция, аэросил в гелеобразном состоянии и образующиеся при обезвреживании галогенорганических соединений отходы в виде термообработанного шлама, содержащего хлористый и фтористый кальций, при следующем соотношении компонентов, мас. %: термообработанный шлам 10-12, аэросил 1-2, гексаферрит стронция - остальное.

К недостаткам этих материалов относятся низкие магнитные и прочностные характеристики полученного материала, что ограничивает применение материала в качестве размольных и перемешивающих тел в электромагнитных аппаратах.

Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в повышении магнитных и прочностных характеристик материала.

Техническая проблема решается композицией для изготовления магнитотвердых ферритов, содержащей гексаферрит стронция, гелеобразный аэросил и термообработанный шлам, которая в качестве термообработанного шлама содержит желесодержащий шлам очистки сточных вод гальванических производств и железную окалину, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

гексаферрит стронция 70-85
гелеобразный аэросил 3-5
железосодержащий шлам 3-7
железная окалина остальное.

Техническая проблема также решается способом получения магнитотвердых ферритов, по которому порошок гексаферрита стронция обрабатывают воздействием магнитного поля в электромагнитном аппарате, добавляют в электромагнитный аппарат термообработанный шлам и гелеобразный аэросил, перемешивают их при воздействии магнитного поля, добавляют в полученную шихту раствор поливинилацетатной эмульсии и осуществляют прессование или формование материала и последующее его спекание с получением магнитотвердых ферритов, причем в качестве термообработанного шлама используют желесодержащий шлам очистки сточных вод гальванических производств и железную окалину, при следующем соотношении компонентов в шихте, мас. %:

гексаферрит стронция 70-85
гелеобразный аэросил 3-5
железосодержащий шлам 3-7
железная окалина остальное.

Кроме того, обработку порошка гексаферрита стронция и его перемешивание с термообработанным шламом и гелеобразным аэросилом в электромагнитном аппарате предпочтительно осуществлять при напряженности магнитного поля 50-90 кА/м (оптимально при 60-70 кА/м).

Кроме того, целесообразно железную окалину предварительно измельчить в электромагнитном аппарате при напряженности магнитного поля 50-90 кА/м (оптимально при 60-70 кА/м).

Кроме того, целесообразно проводить спекание при температуре 1150-1180°С.

Изобретение основано на том, что в качестве исходных компонентов используют гексаферрит стронция, аэросил в гелеобразном состоянии, а также отходы гальванических производств - железосодержащий шлам очистки сточных вод гальванических производств, представляющий собой смесь оксидов Fe3O4, FeO и Fe2O3 с примесями оксида хрома, никеля и меди, и железную окалину - отход производства металлургических предприятий, представляющую собой смесь оксидов Fe3O4, FeO и Fe2O3.

Так как при производстве материала используются два вида отхода производства: железосодержащий шлам гальванических производств и железная окалина, изобретением решаются такие важные проблемы, как охрана окружающей среды от токсичных отходов и ресурсо- и энергосбережение.

Способ получения магнитотвердых ферритов осуществляется следующим образом.

Для приготовления исходной шихты - композиции в соответствии с настоящим изобретением - применяют следующие компоненты: порошок гексаферрита стронция в количестве 70-85 мас. %, гелеобразный аэросил в количестве 3-5 мас. %, железосодержащий шлам, образующийся при очистке сточных вод гальванических производств в количестве 3-7 мас. % и железная окалина- остальное.

Для удаления из шлама органических веществ и других примесей его предварительно прокаливают при 450°С. Термообработку шлама проводят в течение 5 минут в окислительно-восстановительной среде.

Термообработанный шлам представляет собой тонкодисперсный порошок с удельной поверхностью 9000 см2/г, поэтому для подготовки шихты для получения ферритов не требуется длительного помола.

Железную окалину предварительно доизмельчают в электромагнитном аппарате при напряженности магнитного поля 50-90 кА/м в течение 5-8 мин. до достижения удельной поверхности 8000 см /г.

Исходный порошок гексаферрита стронция предварительно обрабатывают в электромагнитном аппарате с напряженностью магнитного поля 50-90 кА/м в течение 5 минут для получения более тонкодисперсной фракции, затем в электромагнитный аппарат подают термообработанный шлам и гелеобразный аэросил. Время перемешивания исходных компонентов в электромагнитном аппарате составляет 5-10 мин. при напряженности магнитного поля 50-90 кА/м. Смешение исходных компонентов электромагнитном аппарате способствует активации материала на электронном уровне, что позволяет снизить температуру спекания и значительно улучшить свойства получаемого материала.

Эксперименты показали, что повышение магнитных и прочностных характеристик материала при работе электромагнитного аппарата с напряженностью магнитного поля 50-90 кА/м, но оптимальным является диапазон 60-70 кА/м.

В полученную шихту добавляют 10-15%-ный раствор поливинилацетатной эмульсии в количестве 5-10% от массы шихты и проводят прессование или формование.

Спекание проводят при температуре 1150-1180°С в течение 5-10 минут.

В таблице приведено соотношение компонентов предложенной композиции, являющейся исходной шихтой для получения магнитотвердых ферритов, а также свойства получаемых магнитных материалов.

Как следует из таблицы, предлагаемый материал позволяет получать магниты из феррита стронция с добавлением гальванического шлама, образующегося при производстве изделий с гальванопокрытием, железной окалины и гелеобразного аэросила с более высокими магнитными и

прочностными характеристиками (примеры 1-4), чем магниты, полученные из известных композиций (примеры 5 и 6).

1. Композиция для получения магнитотвердых ферритов, содержащая гексаферрит стронция, гелеобразный аэросил и термообработанный шлам, отличающаяся тем, что в качестве термообработанного шлама она содержит железосодержащий шлам очистки сточных вод гальванических производств и железную окалину при следующем соотношении компонентов, мас. %:

гексаферрит стронция 70-85
гелеобразный аэросил 3-5
железосодержащий шлам 3-7
железная окалина остальное

2. Способ получения магнитотвердых ферритов, включающий обработку порошка гексаферрита стронция воздействием магнитного поля в электромагнитном аппарате, добавление в электромагнитный аппарат термообработанный шлам и гелеобразный аэросил, перемешивание их при воздействии магнитного поля с получением композиции, добавление в полученную композицию раствора поливинилацетатной эмульсии, прессование или формование материала и последующее его спекание с получением магнитотвердых ферритов, отличающийся тем, что в качестве термообработанного шлама используют железосодержащий шлам очистки сточных вод гальванических производств и железную окалину при следующем соотношении компонентов в композиции, мас. %:

гексаферрит стронция 70-85
гелеобразный аэросил 3-5
железосодержащий шлам 3-7
железная окалина остальное

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что обработку порошка гексаферрита стронция и его перемешивание с термообработанным шламом и гелеобразным аэросилом в электромагнитном аппарате осуществляют при напряженности магнитного поля 50-90 кА/м.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что железную окалину предварительно измельчают в электромагнитном аппарате при напряженности магнитного поля 50-90 кА/м.

5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что спекание проводят при температуре 1150-1180°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области создания композиционных материалов, в частности к получению магнитоактивных эластичных композитов (полимеров), предназначенных для изготовления управляемых магнитным полем элементов цементной смеси, а также к методам крепления газо-нефте-вододобывающих скважин при цементировании обсадных колонн на разных этапах строительства и эксплуатации скважины, при необходимости обеспечивая предельно низкие значения флюидопроницаемости тампонирующего материала за эксплуатационной колонной.

Группа изобретений относится к изготовлению спеченного магнита R-Fe-B. Магнит состоит из 12-17 ат.% R, 0,1-3 ат.% M1, 0,05-0,5 ат.% M2, от 4,8+2×m до 5,9+2×m ат.% B и остальное – Fe.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении диапазона детектирования и стабильности частоты.

Изобретение относится к способу производства редкоземельного магнита, в частности к редкоземельному магниту, содержащему Sm, Fe и N, а также к устройству для его производства.

Изобретение относится к регулируемым элементам индуктивности. Технический результат – создание устройства и способа, обеспечивающих возможность быстрой настройки регулируемого элемента индуктивности без увеличения его размеров, веса и потребляемой мощности.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к аморфным и нанокристаллическим магнитомягким сплавам на основе железа, получаемым в виде тонкой ленты литьем расплава на поверхность охлаждающего тела и его скоростной закалкой и используемым, в основном, для изготовления из ленты сердечников трансформаторов и дросселей.
Изобретение относится к текстильным материалам и может быть использовано для изготовления магнитных систем в различных областях техники. Ферромагнитная фильтровальная сетка, выполненная способом ткачества переплетением полимерных нитей, содержащая связующее полимерное вещество и порошок высококоэрцитивного ферромагнитного материала, одинарная или многослойная.

Изобретение относится к технологии выращивания кристаллов Co3Sn2S2, которые могут быть использованы в области экспериментальной физики как полуметаллический ферромагнетик, обладающий также свойствами полуметалла Вейля.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству электротехнической анизотропной стали, применяемой при изготовлении магнитопроводов силовых и распределительных трансформаторов.

Изобретение относится к ферромагнитным композиционным материалам. Способ получения ферромагнитного композита MnSb-GaMn-GaSb включает нагревание смеси порошков металлов с размером частиц не более 10 мкм, состоящей из 32-38 ат.
Изобретение относится к изготовлению керамических изделий из порошка. Способ включает прессование порошка с одновременным электроимпульсным спеканием.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению композиционных материалов на основе никеля. Может использоваться в авиастроении, автомобильной промышленности, а также при производстве турбин.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению цементированного карбида или кермета для изготовления вращающихся инструментов, подвергающихся износу.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к крупнозернистым твердым сплавам системы WC-Co/Ni/Fe. Может применяться для производства породоразрушающего твердосплавного инструмента.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению проницаемого пеноматериала из сверхупругого сплава системы титан-цирконий-ниобий. Может использоваться в медицине, в качестве костных имплантатов, и в других отраслях техники, в качестве фильтровальных элементов.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению термостабильных редкоземельных магнитов. Магниты могут использоваться в системах автоматики, промышленном оборудовании, автомобилях.
Изобретение относится к получению мишени, состоящей из DyInO3. Получают порошок DyInO3 путем растворения In(NO3)3 и Dy(NO3)3 в дистиллированной воде, последующего химического соосаждения гидроксидов диспрозия и индия из полученного раствора водным раствором аммиака при рН 10 с последующей термообработкой полученного порошка на воздухе при 700°С в течение 1 ч.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения многослойных изделий, и может быть применено в добывающих отраслях промышленности, металлургии, промышленности строительных материалов.

Изобретение относится к получению спеченного твердосплавного материала на основе карбида вольфрама. Способ получения спеченного твердосплавного материала на основе карбида вольфрама, включающий приготовление шихты, содержащей порошки карбида вольфрама, кобальта и нанопорошковую добавку, ее прессование и спекание.

Изобретение относится к изготовлению распыляемой композитной мишени, содержащей фазу сплава Гейслера Co2MnSi, которая может быть использована при производстве микроэлектроники.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к композициям для изготовления магнитотвердых ферритов. Может использоваться в процессах очистки сточных вод, в магнитных фильтрах, в качестве размольных и перемешивающих тел в электромагнитных аппаратах. Композиция для изготовления магнитотвердых ферритов содержит, мас. : гексаферрит стронция 70-85, гелеобразный аэросил 3-5, железосодержащий шлам 3-7 и железная окалина - остальное. Порошок гексаферрита стронция обрабатывают воздействием магнитного поля в электромагнитном аппарате, предпочтительно при напряженности магнитного поля 50-90 кАм. Добавляют в электромагнитный аппарат указанный термообработанный шлам и гелеобразный аэросил, перемешивают их при воздействии магнитного поля, добавляют в полученную шихту раствор поливинилацетатной эмульсии и осуществляют прессование или формование материала и последующее его спекание при 1150-1180°С с получением магнитотвердых ферритов. Обеспечивается повышение магнитных и прочностных свойств. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Наверх