Основы физики и технологии оксидных полупроводников. Брусенцов Ю.А - 36 стр.

UptoLike

Наибольшую степень измельчения обеспечивает мокрый помол с участием поверхностно-активных веществ. Обычно
для этой цели применяют как полярные (вода, спирт), так и неполярные диэлектрики (четыреххлористый углерод, бензин,
керосин и др.), наилучшие результаты дает помол в неполярных диэлектриках.
При синтезе ферритов по способу механического смешивания оксидов и солей особое значение имеет однородность
шихты. Гомогенность полученной структуры ферритов определяется степенью однородности смеси, так как диффузионные
процессы в таких системах протекают медленно. Особенно это заметно при распределении малых добавок (0,5 … 1,0 %).
После смешивания подготовленную шихту подвергают предварительному обжигу (ферритизации). В процессе
предварительного обжига происходит взаимная диффузия составных частей шихты и укрупнение ее частиц. Эта
технологическая операция позволяет при последующем помоле получить однородность, превосходящую первоначальную.
Кроме того, важным следствием ферритизации является лучшая прессуемость порошка и меньшая усадка при последующем
спекании, чем у "сырых" порошков. В процессе предварительного обжига смесь окислов претерпевает важные физико-
химические изменения, и в результате реакции образуются ферриты. Для улучшения контакта между частицами шихту
предварительно спрессовывают в брикеты. Иногда для получения более однородного материала применяют шихту в виде
гранул.
Для придания геометрической формы готовому изделию применяют формование. Необходимым условием для
эффективного проведения этого технологического процесса является получение такой массы, которая после формования
будет обладать достаточной прочностью.
Окислы металлов, из которых составляют шихту для изготовления ферритов, сами по себе не обладают необходимой
пластичностью. Поэтому для придания формовочных свойств в них добавляют пластификаторы.
В зависимости от содержания пластификатора применяют три
основных вида формования. При малом содержании пластификатора (до 10 % мас.) получают сыпучие, так называемые,
пресс-порошки. Для них применяют
полусухое прессование. При содержании пластификатора до 20 % мас. применяют
пластичное формование (протяжка, трамбовка). При большом содержании пластификатора (до 40 % мас.) образуется
жидкообразная масса (
шликеры). Основным способом формования таких масс являются литье в пористые формы и литье под
давлением.
Частицы ферритов, так же как и конгломерат частиц, являясь хрупкими материалами, при прессовании не имеют
пластической деформации. Поэтому пластификатор не может изменить пластические характеристики материала частиц, а
его действие основано на снижении трения частиц при их перемещении в процессе формования. Следовательно, необходимо
обеспечить равномерное распределение пластификатора в формовочной смеси.
В качестве пластификатора обычно применяют растворы органических полимеров (поливиниловый спирт, эфиры
целлюлозы и др.). При использовании твердых пластификаторов (парафин, искусственный воск) их обязательно переводят в
жидкое состояние. Так, смешивание с парафином проводят при нагревании. Отклонение от равномерного распределения
пластификатора может привести к появлению в изделиях дефектов: трещин, неравномерной усадки, пониженной прочности,
что, в конечном счете, приводит к снижению магнитных характеристик.
Наиболее распространенным и эффективным методом формования ферритовых изделий является
прессование в пресс-
формах
. Из формовочной массыпресс-порошкапод действием давления получают заготовку, моделирующую готовое
изделие. При прессовании необходимо получить максимальное уплотнение порошка, так как от этого зависит качество
спеченных изделий.
Экспериментально установлено, что при повышении плотности изделия с ростом давления прессования происходит
нелинейно. Наибольший рост плотности наблюдается в начальный период, а затем уплотнение достигает некоторого
постоянного значения, не зависящего от давления прессования (рис. 39).
Частицы порошка, засыпанные в пресс-форму, заполняют ее хаотически. При этом образуются крупные пустоты, в
основном за счет арочных мостиков (рис. 40,
а).
Наибольший рост плотности наблюдается в начальный период, за счет разрушения арочной структуры (рис. 40,
б), а
затем она достигает постоянного значения независимо от давления. Поэтому дальнейшее уплотнение может происходить
только путем разрушения хрупких частиц ферритов. На практике давление прессования подбирают при достижении плотной
упаковки, так как дальнейшее возрастание давления нерационально.
Связь между плотностью прессовок и удельным давлением прессования для хрупких порошков описывается
уравнением
Pbа lg
+
=
γ
,
где γистинная плотность прессовки; Рудельное давление прессования; a и bэмпирические константы.
Распределение плотности по высоте прессовки определяется из аналитической зависимости
п0
ПП RKh
h
+
=
,