ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
При сушке изделий растворитель испаряется, а оставшийся полимер обеспечивает сохранение его формы. Важной
операцией при подготовке шликера является вакуумирование, которое значительно повышает литейные свойства шликера, и
качество заготовки.
Для формования ферритов литьем чаще всего применяют горячее литье под давлением в металлические формы и литье
тонких пленок. Наиболее перспективным для ферритов является первый метод. В качестве пластификатора используется
парафин в смеси с воском, церезином и др. Шликер, нагретый до 60 … 80 °С, под давлением сжатого воздуха в (5 … 8)
· 10
5
Па, подается в холодную металлическую форму. После затвердевания термопластичного шликера изделие извлекают из
формы. В этом состоянии заготовка настолько прочна, что для нее возможна механическая обработка. Этот способ
шликерного литья нашел широкое применение при изготовлении броневых сердечников.
Для изготовления ферритовых изделий малых размеров, например, микросердечников, в последние годы
разрабатывается
метод вырубки изделий из прокатанной ферритовой ленты.
В качестве заготовки служит гибкая эластичная лента с высокой плотностью, которая достигается подбором связующих
компонентов (каучук и др.) и условиями прокатки гранулированного ферритового порошка или тестообразной ферритовой
массы. Высота сердечников при этом определяется толщиной прокатанной ферритовой ленты.
Все перечисленные методы формования предполагают наличие в формовочной массе пластификатора. Это –
вспомогательный материал, и после получения изделия его необходимо удалить. На производстве этот процесс проводят или
обыкновенной сушкой, если пластификатор представляет собой водные и неводные растворы полимеров, либо выжиганием
или специальной тепловой обработкой, если в состав пластификатора входят смолы, воск, парафин.
Совмещение операций сушки или выжигания со спеканием ферритовой смеси в большинстве случаев приводит к
разрушению детали. Исключением является полусухое формование, так как количество пластификатора при этом способе
прессования незначительно, и его удаление происходит на операции обжига без разрушения. Для остальных видов
формования операция сушки или выжигания обязательна.
Сушку, как правило, проводят в сушильных шкафах или на воздухе. В том случае, если пластификатор не удаляется при
сушке, его выжигают при медленном нагревании заготовки до 300 … 500 °С, это относится, прежде всего, к
термореактивным полимерам.
Для удаления пластификатора из изделий, полученных горячим литьем под давлением, разработан специальный способ,
при котором отформованное изделие помещают в порошковую засыпку, состоящую из талька или глинозема. При
медленном нагревании пластификатор (обычно это – парафин), находясь в расплавленном состоянии, переходит в засыпку.
Затем температуру поднимают до 120 °С, и парафин диффундирует уже в газообразном состоянии. Операция частичного
удаления пластификатора, при которой сохраняется механическая прочность, проводится при температуре около 180 °С.
Процесс удаления пластификатора из изделия, полученного горячим литьем под давление, является наиболее сложным
из всех существующих способов формования и постоянно совершенствуется.
Окончательной операцией в технологии изготовления ферритов является
спекание (обжиг). Этот процесс
сопровождается уменьшением пористости и увеличением плотности заготовок, приближаясь к характеристикам
компактного материала. Это сложный физико-химический процесс, который из-за большого разнообразия материалов и
композиций еще недостаточно хорошо изучен.
На производстве проводится спекание как простых – однокомпонентных порошков, так и более сложных –
многокомпонентных. Эти процессы сопровождаются взаимным растворением составляющих, химическими реакциями,
появлением жидкой фазы и т.д.
Спеканию предшествует процесс ферритизации с образованием однодоменных частиц ферритов заданного состава.
Спекание, как правило, проводится при температурах 1200 … 1300 °С. Ферритизация же проходит при температурах на 200
… 300 °С ниже.
Механизм процесса спекания многие ученые связывают с вязким течением материала в полость поры путем
перемещения вакансий. При этом время полного закрытия поры приравнивается к времени полного спекания частиц.
Существуют и другие теории спекания ферритов, однако они справедливы для конкретных видов материалов и
процессов.
Перспективным является метод спекания порошковых материалов под давлением (
горячее прессование). Он позволяет
значительно сократить продолжительность процесса спекания и обеспечивает более высокую плотность изделия, близкую к
теоретической.
По схеме, основанной на
термическом разложении солей, в качестве исходных материалов используют растворимые
соли металлов различных кислот. После грубого измельчения компонентов их перемешивают и растворяют в воде. Затем
проводят выпаривание при температуре до 300 °С для удаления кристаллизационной воды. После обезвоживания смесь
нагревают до температуры 900 … 1000 °С и в течение 5 … 10 часов проходит ее термическое разложение. Затем
полуспекшуюся массу измельчают.
Схема по
синтезу совместно осажденных карбонатов, гидроксидов, оксалатов фактически повторяет метод
термического разложения солей, только появляются дополнительные операции, связанные с осаждением и выделением
осадка.
