4. Нековкие металлокерамические материалы.

Магниты очень малых размеров или сложной формы в массовом производстве стараются изготовлять из металлокерамических материалов. Эти материалы получают из метал­лических порошков, которые берут в соотношениях, обес­печивающих магнитную твердость магнитам после их прессования и последующего спекания при высоких тем­пературах. Металлокерамические магниты изготовляют на основе порошков из сплавов: железо — никель — алю­миний или железо — никель — алюминий — кобальт. Чи­стые металлы или их сплавы измельчают до частиц раз­мером 10—75 мкм. Из порошкообразной исходной массы магниты прессуют при давлениях (10—15) -10⁵ Н/м², Отпрессованные магниты спекают в защитной атмосфе­ре или вакууме при 1100—1300° С. Спеченные магниты закаливают, а затем производят отпуск, охлаждая их с заданной скоростью. Магниты, в состав которых вхо­дит кобальт, подвергают термомагнитной обработке под действием внешнего магнитного поля. Это заметно улуч­шает их магнитные характеристики (В_s и Н_с).

Металлокерамические магниты в готовом виде имеют небольшую пористость (2—5%), которая несколько сни­жает их магнитные характеристики. Достоинствами металлокерамических магнитов являются чистота их по­верхности, не требующая дополнительной обработки, и точность заданных размеров. Магниты из металлокерамических материалов могут обрабатываться только шли­фованием.

Опорный конспект темы «Ферриты»

1. Изготовление ферритов.

Ферриты изготовляют из порошкообразной смеси, состоящей из окиси железа и специально подобранных окислов других металлов. Отпрессованные ферритовые изделия подвергают спеканию при высоких температу­рах. Название феррита определяется названием двухва­лентного или (реже) одновалентного металла, окисел которого входит в состав феррита. Так, если в состав феррита входит окись цинка ZnO, то феррит называется ферритом цинка, если окись никеля NiO — ферритом никеля и т. д.

Ферриты, в состав которых кроме окиси железа Fe₂0₃ входит только один окисел другого металла, называются простыми. Химическая формула простого феррита в об­щем виде записывается так:

Me — обозначение металла, окисел которого входит в состав феррита.

Не все простые ферриты обладают магнитными свой­ствами. Так, ферриты цинка ZnFe₂0₄ и кадмия GdFe₂0₄ являются немагнитными веществами. Наличие или отсут­ствие магнитных свойств у простых ферритов определя­ется их кристаллической структурой.

Наилучшими магнитными характеристиками облада­ют сложные или смешанные ферриты, представляющие собой твердые растворы одного простого феррита в дру­гом. В этом случае могут быть использованы немагнит­ные ферриты в сочетании с магнитными простыми фер­ритами. Например, твердый раствор двух простых ферри­тов цинка и никеля образует смешанный никель-цин­ковый феррит. Химическая формула этого феррита записывается так:

В приведенной формуле х обозначает молярную долю содержания в этом материале окиси никеля, а (1—х)—молярную долю окиси цинка, причем сумма этих долей равна единице.

Ферриты изготовляют по керамической технологии, т. е. исходные порошкообразные окислы металлов, взятые в определенном соотношении, измельчают в шаро­вых мельницах. Из этой смеси тонкопомолотых порош­ков прессуют брикеты, которые подвергают первоначаль­ному обжигу в печах. Спекшиеся брикеты размалывают и в полученный тонкодисперсный порошок вводят какой-либо пластификатор, например раствор поливинилового спирта. Из полученной массы прессуют ферритовые из­делия— сердечники, кольца, которые обжигают при 1000—1400° С. Полученные твердые хрупкие изделия — преимущественно черного цвета; их можно обрабаты­вать только шлифованием.