Ferity

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 9. října 2021; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Ferity ( oxyfery ) jsou sloučeniny oxidu železa Fe 2 O 3 s bazičtějšími oxidy jiných kovů , což jsou ferimagnetika [1] . Jsou široce používány jako magnetické materiály v radioelektronice, radiotechnice a počítačové technice, protože kombinují vysokou magnetickou susceptibilitu s polovodičovými nebo dielektrickými vlastnostmi.

Struktura a vlastnosti feritů

Spinelové ferity

Ferity spinelové struktury krystalizují v kubické mřížce s prostorovou grupou Fd 3 m , Z = 8 . Jejich obecný vzorec je MeFe 2 O 4 , kde Me je dvojmocný kov: nikl , kobalt , mangan , hořčík , měď , železo , zinek , kadmium [2] .

Feritové granáty

Ferity s granátovou strukturou krystalizují v kubické mřížce s prostorovou grupou Ia 3 d , Z = 8 . Obecný vzorec: Me 3 Fe 5 O 12 , kde Me je těžký prvek vzácných zemin (od samaria po lutecium ) nebo yttrium . Příkladem široce používaného feritu z této třídy je yttrium-železný granát Y 3 Fe 5 O 12 [2] .

Hexaferity

Ferity s hexagonální mřížkou (hexaferity) mají krystalovou strukturu typu magnetoplumbitu PbFe 12 O 19 s prostorovou grupou P 6 3 / mmc nebo jí blízkou. Tato skupina feritů zahrnuje několik typů, které se liší obecným vzorcem [2] .

Ortoferity

Ferity s kosočtvercovou mřížkou (ortoferity) mají krystalickou strukturu podobnou deformované perovskitové struktuře s prostorovou grupou Pcmn , Z = 4 a obecným vzorcem MeFeO 3 , kde Me je prvek vzácných zemin. Ortoferity, na rozdíl od tří výše popsaných skupin (ferimagnetika), jsou za normálních teplot antiferomagnety a stávají se ferimagnety až při teplotách nižších než několik kelvinů [2] .

Chemické a fyzikální vlastnosti

Většina feritů jsou relativně žáruvzdorné krystalické látky s dostatečně vysokou tvrdostí, nerozpustné ve vodě a organických rozpouštědlech. Reagovat s kyselinami. Za normálních teplot jsou na vzduchu stabilní, při teplotách nad 1000 °C mohou disociovat. Ve vzduchu při takových teplotách mohou ferity obsahující Fe 2+ a Mn 2+ oxidovat [2] .

Aplikace feritů

Díky kombinaci vysokých magnetických vlastností a nízké elektrické vodivosti jsou ferity široce používány ve vysokofrekvenční technologii (přes 100 kHz). Ferity se používají jako magnetické materiály v radiotechnice, elektronice, automatizaci, výpočetní technice (feritové absorbéry elektromagnetických vln, antény, jádra, paměťové prvky, permanentní magnety atd.).

Hlavní způsoby získávání feritů

Polykrystalické ferity jsou vyráběny keramickou technologií. Z feritového prášku syntetizovaného ze směsi výchozích feritotvorných složek a granulovaného s pojivem se vylisují produkty požadovaného tvaru, které se následně podrobí slinování při teplotách 900 až 1500 °C na vzduchu nebo ve speciální plynové atmosféře. . Jako výchozí feritotvorné složky se používají směsi oxidů , hydroxidů , oxalátů a uhličitanů (někdy se z roztoku vysrážejí společně) nebo společně stripované roztoky solí ( dusičnany , sírany , podvojné sírany schoenitového typu . Monokrystaly feritu jsou pěstované zónovým tavením nebo metodami Verneuil nebo Czochralski , obvykle pod tlakem kyslíku několik desítek nebo stovek atmosfér. U rozpustných feritů se hydrotermální růst používá v roztocích hydroxidu nebo uhličitanu sodného , ​​chloridu amonného nebo směsi chloridů pod tlakem od 200 do 1200 atmosfér. Z roztoků v tavenině (směsi PbO + PbF 2 , PbO + B 2 O 3 , BaO + B 2 O ) se také pěstují monokrystaly některých feritů (při použití směsi oxidů jako výchozích materiálů). 3 nebo složitější) [2] .

Pro růst feritových filmů se spinelovou strukturou se obvykle používá metoda chemických transportních reakcí s chlorovodíkem nebo jinými halogenovodíky jako nosičem a pro filmy z feritových granátů a hexaferitů metoda tekuté epitaxe z roztoků v tavenině. , stejně jako metoda rozkladu par (jako plynné výchozí látky) se používají např. β -diketonáty kovů) [2] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Někdy se ferity nazývají všechny ferimagnety, bez ohledu na chemické složení.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Fedorov P. I. Ferrites // Chemická encyklopedie  : v 5 dílech / Ch. vyd. N. S. Žefirov . - M . : Velká ruská encyklopedie , 1998. - V. 5: Tryptofan - Iatrochemie. - S. 86. - 783 s. — 10 000 výtisků.  — ISBN 5-85270-310-9 .

Literatura

  1. Mikhailova M., Filippov V., Muslakov V. Měkké magnetické ferity pro radioelektronická zařízení. Adresář. - M. Rozhlas a komunikace, 1983.
  2. Kunevich A. V. Ferrites , katalog M., 1991
  3. Kunevich A. V., Podolsky A. V. Sidorov I. N. „Ferrity: Encyklopedická referenční kniha. Magnety a magnetické systémy. 1. díl, nakladatelství Lik, 2004
  4. Zhuravlev G.I. Chemie a technologie feritů - Leningrad : Chemie. Leningrad. oddělení, 1970. - 191 s.
  5. Smith, I., Wein, H. Ferrites. - Moskva: Zahraniční literatura, 1962. - 504 s.
  6. Citidze, Y., Sato, H. Ferrites . - Moskva: Mir, 1964. - 407 s.
  7. Takei Takeshi. Ferity . - Moskva: Metalurgie, 1964. - 192 s.

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  V bibliografických katalozích