Магнитная керамика

Конденсаторная керамика - на основе диоксида титана, титанатов, цирконатов и других соединений с подобными свойствами.

В современной высокочастотной технике успешно применяют керамические конденсаторы, изготавливаемые на основе диоксида титана ТiO₂ (рутил). Исходные массы для производства конденсаторной керамики содержат также оксиды других металлов. Меняя соотношение между этими оксидами, регулируют свойства керамики: её диэлектрическую проницаемость e, тангенс угла диэлектрических потерь tgd и др. При спекании ТiO₂ с другими оксидами часто протекают химические реакции, приводящие к образованию титанатов. Некоторые титанаты обладают очень большими значениями диэлектрической проницаемости и проявляют сегнетоэлектрическими и пьезоэлектрическими свойствами. Некоторые свойства конденсаторной керамики этого типа представлены в таблицах 8 и 9.

Таблица 8

Свойства конденсаторной керамики с низкой диэлектрической проницаемостью.

Материал	e	ТКe ^.10^8	tgd^.10^6(1МГц)
Титанат магния МgTiO3			1,5
Титанат магния и стронция (твёрдый раствор) MgxSr1-xTiO3		100 – 150
Рутил ТiO2 и плавень		- 750
Рутил ТiO2 + титанат кальция СаТiО3 + плавень	120 – 160	-2200 - -3300

Таблица 9.

Свойства конденсаторной керамики с высокой диэлектрической проницаемостью.

Материал	e
Титанат бария и стронция ВахSr1-xTiO3 (твёрдый раствор) + плавень.	1000 - 2000
Титанат бария ВаТiО3 + цирконат кальция СаZrO3 + кремнезёмный плавень	2000 - 3000
Титанат бария и церия ВахСе1-хТiO3 (твёрдый раствор) + редкоземельный плавень	5000 - 6000
Титанат бария + цирконат кальция + редкоземельный плавень	8000 - 10000

Таким образом, керамические материалы в отношении электрических свойств могут быть диэлектриками, ионными высокотемпературными проводниками, сверхпроводниками, полупроводниками. Некоторые разновидности керамики проявляют ферримагнетизм.

Потребность в высокочастотных магнитомягких материалах побудило разработку ферритов, представляющих собой магнитную керамику с незначительной электронной проводимостью. Ферриты относятся к ферримагнетикам. Химический состав ферритов описывается общей формулой МеFе₂О₄, где Ме – символ двухвалентного металла. Чаще общую формулу ферритов изображают в виде оксидов МеО^.Fе₂О₃, тем самым подчёркивая керамическую технологию их изготовления, заключающуюся в спекании соответствующих оксидов. Ферриты имеют кубическую кристаллическую решётку. Ферриты, обладающие наиболее интересными магнитными свойствами и нашедшие техническое применение, представляют собой, как правило, твёрдые растворы замещения нескольких простейших соединений, в том числе и немагнитных. Так, например, широко распространённый никель-цинковый феррит m NiO^.Fe₂O₃ + n ZnO^.Fe₂O₃ + p FeO^.Fe₂O₃ содержит в своём составе ZnO^.Fe₂O₃ , не проявляющий магнитных свойств. Тем не менее, его присутствие улучшает магнитные свойства феррита, т.к. оптимально изменяет параметры кристаллической решётки твёрдого раствора. На рис. 6.1 представлена частотная область использования различных ферритов.

Рис.6.1. Ориентировочная схема использования ферритов при различных частотах.

Точка Кюри различных марок ферритов лежит в диапазоне 110–630 ^оС.

Кроме магнитомягких ферритов разработаны магнитотвёрдые ферриты. Наиболее высокими значениями коэрцитивной силы, достигающей 2^.10⁵ А/м и максимальной магнитной энергии до 30 кДж/м³, обладают бариевые ВаО^.6Fe₂O₃ и кобальтовые СоFe₂O₄ ферриты.

Дата добавления: 2014-12-26