Радиопоглощающий феррит


C04B35/2608 - Формованные керамические изделия, характеризуемые их составом (пористые изделия C04B 38/00; изделия, характеризуемые особой формой, см. в соответствующих классах, например облицовка для разливочных и плавильных ковшей, чаш и т.п. B22D 41/02); керамические составы (содержащие свободный металл, связанный с карбидами, алмазом, оксидами, боридами, нитридами, силицидами, например керметы или другие соединения металлов, например оксинитриды или сульфиды, кроме макроскопических армирующих агентов C22C); обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий (химические способы производства порошков неорганических соединений C01)

Владельцы патента RU 2759859:

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

Изобретение относится к технологии радиопоглощающих ферритов. Может использоваться при производстве безэховых камер, обеспечивающих исключение отражения радиоволн от стен камеры. Радиопоглощающий феррит содержит, мол.%: оксид лития 1,5-3,5, оксид цинка 5,0-12,0, оксид марганца 3,5-8,5, оксид железа - остальное. Обеспечивается повышение радиопоглощающих свойств в диапазоне частот от 0,8000 МГц до 3,2000 МГц. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к технологии радиопоглощающих ферритов, которые используются в производстве безэховых камер, обеспечивающих исключение отражения радиоволн от стен камеры.

Известны составы радиопоглощающих ферритов, содержащих оксиды никеля, меди, цинка и железа (US 5421089, опубл. 06.06.1995 г.). Поглощение радиоволн радиопоглощающими ферритами обусловлено магнитными потерями в результате резонанса магнитных доменных стенок и ферромагнитного резонанса.

Недостатками известного состава ферритов является недостаточное поглощение радиоволн в интервале частот от 0,8000 МГц до 3,2000 МГц.

Известен радиопоглощающий феррит (RU 2417268, опубл. 27.04.2011 г.), являющийся наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототипом), который содержит оксиды никеля, меди, цинка, железа и титанат кальция при следующем соотношении компонентов, (мол.%):

Оксид никеля 10,0-16,0
Оксид меди 2,0-6,0
Оксид цинка 28,0-33,0
Титанат кальция 0,5-5,0
Оксид железа Остальное

Эффективность поглощения радиоволн ферритами предлагаемых составов связана с тем, что добавки титаната кальция, располагаясь по границам зерен в спеченных ферритах, образуют прослойки с высокой диэлектрической проницаемостью. В результате возникает новый механизм поглощения радиоволн, обусловленный диэлектрическими потерями в материале.

Однако указанные ферриты обладают недостатком: слабо поглощают радиоволны в диапазоне частот от 0,8000 МГц до 3,2000 МГц.

Технический результат предложенного изобретения заключается в обеспечении высоких радиопоглощающих свойств ферритов в диапазоне частот от 0,8000 МГц до 3,2000 МГц.

Технический результат достигается тем, что радиопоглощающий феррит, содержащий оксиды цинка и железа, дополнительно содержит оксид лития и оксид марганца при следующем соотношении компонентов, (мол.%):

Оксид лития 1,5-3,5
Оксид цинка 5,0-12,0
Оксид марганца 3,5-8,5
Оксид железа Остальное

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

Благодаря предложенным в изобретении составам ферритов и образующихся при этих составах и технологических режимах магнитных и диэлектрических свойств, а также микроструктуре ферритов, в диапазоне частот 0,8000 МГц - 3,2000 МГц достигается интенсивное (>10 Дб) поглощение радиоволн.

Изобретение поясняется чертежом, где на котором представлен характерный спектр отражения предлагаемого радиопоглощающего феррита на металлической пластине.

Состав феррита приготовлен при следующем соотношении компонент, (мол.%):

Оксид лития 2,25
Оксид цинка 7,87
Оксид марганца 5,55
Оксид железа Остальное

Спектр коэффициента отражения на металлической пластине объектов исследования в диапазоне частот 0,5000 МГц - 7,0000 МГц регистрировался на установке, состоящей из векторного анализатора цепей "Rohde & Schwarz ZVL" и коаксиальной ячейки для измерения комплексных физических констант диэлектрической и магнитной проницаемости твердых изотропных материалов ДМП-2. Восемнадцать испытуемых образцов были изготовлены в форме колец с внешним и внутренним диаметрами 16.0 мм и 7.0 мм, соответственно, и высотой h=5.0-6.0 мм. На чертеже представлен спектр образца толщиной 5,0 мм.

Как видно из зарегистрированного спектра, в диапазоне частот от 0,8000 МГц до 3,2000 МГц предлагаемый феррит обладает поглощающими свойствами от 10 Дб до 22,52 Дб.

Технология получения феррита включает смешивание ферритообразующих оксидов, синтез ферритового порошка из полученной смеси, формование сырых заготовок в виде пластин из синтезированного ферритового порошка и высокотемпературное спекание заготовок в воздушной среде при 1000-1100°С. Синтез ферритовых порошков осуществляется в печах в воздушной среде прокалкой смеси исходных оксидов в интервале температур 890-950°С. Пример.

Проводили определение сравнительной эффективности предлагаемого и известного составов радиопоглощающих ферритов. В качестве исходных компонентов в предлагаемом феррите использовали высокочистые карбонат лития Li2СО3 (марки ХЧ), оксид железа Fe2O3 (марки ЧДА), оксид цинка ZnO (марки ЧДА) и карбонат марганца МnСО3 (марки ЧДА). При подготовке исходных компонентов для шихты принимали во внимание соотношение молекулярных масс:

- для Li2O: M(Li2CO3)/M(Li2O)=2,47,

- для МnО: М(МnСО3)/М(МnО)=1,62.

Исходные компоненты смешивали в ходе совместного измельчения в вибромельнице М-50 в течение 5 часов. Синтез ферритовой шихты проводили прокалкой смеси при 850°С в резистивной печи с воздушной средой. Синтезированные порошки измельчали мокрым помолом в аттриторе в течение 10 часов. Перед измельчением в шихту вводилась легирующая добавка в виде мелкодисперсного порошка Вi2О3 в количестве 0.2 мас.%. Оксид висмута, как легкоплавкая добавка, активирует спекание за счет формирования диэлектрической прослойки по границам зерен. Кроме того, при использовании Вi2O3 наблюдается улучшение однородности феррита, повышение его плотности, а также предотвращение чрезмерного испарения лития и цинка в процессе спекания.

В измельченные порошки вводили связку в виде водного раствора поливинилового спирта с целью приготовления гранулированного порошка. Из гранулированных порошков прессовали под давлением 100 МПа образцы в форме колец с внешним и внутренним диаметрами 16.0 мм и 7.0 мм, соответственно, и высотой h=5.0-6.0 мм, которые затем спекали в резистивной печи при 1100°С. Для сравнения изготавливали кольца таких же размеров из шихты известного состава (прототип). Усредненные данные по измерению частотной зависимости коэффициента отражения радиоволн от поверхности образца на металлической пластине приведены в таблице.

Таблица

№ п/п Состав феррита,
мол.%
Коэффициент отражения, дБ Примечание
при частоте поля
0,8 ГГц 1,0 ГГц 3,2
ГГц
1 Оксид никеля - 13,0
Оксид меди - 4,0
Оксид цинка - 31,0 Оксид железа - 49,0
Титанат кальция - 3,0
- 3 - 2,5 - 2,0 Прототип
2 Оксид лития - 1,25
Оксид цинка - 4,75
Оксид марганца - 3,25
Оксид железа - 90,75
-6 - 8 - 5,5 Выход за пределы
3 Оксид лития - 1,5
Оксид цинка - 5,0
Оксид марганца - 3,5
Оксид железа - 90,0
- 10,5 - 17 - 11 Согласно формуле предложенного изобретения
4 Оксид лития - 2,5
Оксид цинка - 8,0
Оксид марганца - 5,5
Оксид железа - 84,0
- 15 - 23 - 16 Согласно формуле предложенного изобретения
5 Оксид лития - 3,5
Оксид цинка - 12,0
Оксид марганца - 8,5
Оксид железа - 76,0
- 11,3 - 18 - 10,5 Согласно формуле предложенного изобретения
6 Оксид лития - 3,75
Оксид цинка - 12,25
Оксид марганца - 8,75
Оксид железа - 75,25
- 5 - 7 - 6 Выход за пределы

Как видно из данных таблицы, изготовление радиопоглощающих ферритов в составах по предлагаемому изобретению позволяет значительно снизить отражение радиоволн от поверхности феррита в диапазоне частот от 0,8000 МГц до 3,2000 МГц.

Уменьшение параметров при выходе за пределы изобретения можно объяснить ухудшением магнитных либо диэлектрических свойств и изменением микроструктуры, что приводит к уменьшению интенсивности резонанса магнитных доменных стенок, ферромагнитного резонанса, магнитной и диэлектрической составляющих поглощения электромагнитных волн.

Радиопоглощающий феррит, содержащий оксиды цинка и железа, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид лития и оксид марганца при следующем соотношении компонентов, мол.%:

оксид лития 1,5-3,5
оксид цинка 5,0-12,0
оксид марганца 3,5-8,5
оксид железа остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу анизотропной электротехнической стали, используемому в качестве материала железных сердечников трансформаторов. Лист содержит стальной лист-основу и создающее растягивающее напряжение изоляционное покрытие, нанесенное на поверхность стального листа-основы.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой, используемого в качестве материала сердечников для трансформаторов. Нагревают сляб, имеющий компонентный состав, содержащий, мас.%: C: 0,02 или более и 0,10 или менее, Si: 2,5 или более и 4,5 или менее, Mn: 0,01 или более и 0,15 или менее, S и Se в сумме: 0,001 или более и 0,050 или менее, кислоторастворимый Al: 0,01 или более и 0,05 или менее и N: 0,002 или более и 0,015 или менее, остальное - Fe и примеси, до 1280-1450°C и выполняют горячую прокатку для получения горячекатаного стального листа.

Группа изобретений относится к листу электротехнической стали, имеющему изолирующее покрытие, вариантам способа получения упомянутого листа электротехнической стали, сердечнику трансформатора, изготовленному из упомянутого листа электротехнической стали, и способу изготовления сердечника трансформатора.

Изобретение относится к электротехнике, к изготовлению спиральных катушек индуктивности для радиооборудования высокой мощности. Техническим результатом является повышение стабильности параметров катушки индуктивности при механических вибрациях, повышение электрической прочности при высоком уровне подведенной мощности, снижение стоимости изготовления и прочности конструкции катушек индуктивности больших габаритов, повышение добротности.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой, используемому в качестве материала железного сердечника для электрического оборудования, например трансформатора. Электротехнический лист содержит основной стальной лист, стеклянную пленку, находящуюся в контакте с основным стальным листом, и изолирующее покрытие, находящееся в контакте со стеклянной пленкой и содержащее в качестве основных компонентов фосфат и коллоидный оксид кремния.

Группа изобретений относится к жидкости для получения бесхромового изолирующего покрытия на поверхности текстурированного листа из электротехнической стали, текстурированному листу из электротехнической стали с нанесенным изолирующим покрытием и способу его производства. Жидкость для получения бесхромового изолирующего покрытия содержит по меньшей мере одну соль фосфорной кислоты, выбранную из фосфатных солей любого из Mg, Ca, Ba, Sr, Zn, Al и Mn, коллоидный диоксид кремния, содержание которого в расчете на SiO2 и в пересчете на твердое вещество составляет от 50 до 120 массовых частей, и частицы соединения, содержащего металлический элемент, содержание которых в расчете на элементарный металл составляет от 5 до 60 массовых частей на 100 массовых частей по меньшей мере одной фосфатной соли.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в схемах управления коммутацией трехфазной электрической нагрузки с индикацией режимов работы. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей магнитного пускателя переменного тока и упрощения электрической схемы управления коммутацией и сигнализации режимов работы (включено/отключено).

Листовая текстурированная кремнистая сталь, имеющая термостойкий измельченный магнитный домен и характеризующаяся наличием множества параллельных канавок, полученных в результате формирования канавок на поверхности одной стороны или обеих сторон листовой текстурированной кремнистой стали и равномерно распределенных вдоль направления прокатки листовой текстурированной кремнистой стали, имеющей термостойкий измельченный магнитный домен.

Изобретение относится к электротехнике и используется в энергетических системах как регулируемая индуктивность в высоковольтных сетях для стабилизации их напряжения. Технический результат – упрощение конструкции.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электромагнитными клапанами (ЭМК). Технический результат состоит в упрощении, расширении функциональных возможностей и повышении энергоэффективности управления ЭМК.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению высокопрочных режущих пластин из оксидно-кремниевой карбидной керамики. Может использоваться для оснащения режущего инструмента для обработки труднообрабатываемых сталей и материалов на металлообрабатывающих станках.
Наверх