164852. lajstromszámú szabadalom • Eljárás egyfázisú polikristályos ferrimágneses gránátanyag előállítására mágneses válogatással
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napia 1972. XI. 3. (TA- 1218) Közzététel napja 1973. Xi. 28. Megjelent 1975. XI. 10. 164852 Nemzetközi osztályozás: H 01 f 1/06 Pelialáló dr. Sterk Tiborné oki. vegyész 50%, dr. Tardos l^szlóné oki. vegyész, 30'*-. Sztaniszláv Dánielné oki. vegyész 20'/', Budapest. Tulajdonos Távközlési Kutató intézet, Budapest. Eljárás egyfázisú polikristályos ferrimágneses gránátanyag előállítására mágneses válogatással A találmány tárgya eljárás homogén egyfázisú ferrimágneses gránátanyagok előállítására. A ferrimágneses gránátok előállításánál legtöbb esetben második fázis is megjelenik, amely .vasoxid vagy ortoferrit. Ez a második fázis már az előszinterelés során fellép, mivel a komponensek nagy pontosságot megkívánó súlyarányát nehéz betartani. A mikrohullámú technikában egyre tágabb területen alkalmaznak ferrimágneses gránátanyagokat. Ezeknek a mesterségesen előállított anyagoknak a kristályszerkezete megegyezik a természetes gránát ásványéval. Az anyagok kémiai összetétele A3B3 C20 12 általános képlettel írható le, ahol A,B,C háromértékű fémionokat jeleznek. Az A ionok dodekaéderes, a B ionok tetraéderes, a C ionok pedig oktaéderes helyekre épülnek be a kristályrácsban. AB és C helyeket teljesen vagy részben vasionok töltik ki. A kristály elektrosztatikai egyensúlyát úgy is létre lehet hozni, hogy a különböző helyekre beépülő háromértékű ionokat részben nagyobb, részben pedig ennek megfelelően kisebb vegyértékű ionok helyettesítik. A polikristályos gránátokat porkohászati úton siilárdfázisú reakcióval állítják elő. Az égetés két lépésben történik, az előszinterelési és zsugorítási folyamatban. A.S. Hudson szerint az előszinterelési folyamat különösen kritikus, tekintettel arra, hogy az összetételnek a sztöchiometrikustól való eltérése utólagosan már nem korrigálható. (A.S. Hudson, M.A., AJ. Ceram: Mass Production of Yttrium Iron Garnet. The Marconi Review Vol. XXXII. No. 173, 164852 1969). Amennyiben valamelyik komponens fölöslegben van, az a végtermékben különálló fázisként jelentkezik. Az idegen fázis az anyag nagyfrekvenciás elektromos veszteségeit és a ferrimágneses rezonancia 5 vonalszélességet erősen rontja, a telítési indukciót pedig csökkenti. Az az összetételtartomány, amelyben sztöchiometrikus gránát képződik igen szűk, kb. 0,2 mól%. (Lásd: A.E.Paladino and E.A.Maguire: Mic-10 rostructure Development in Yttrium Iron Garnet. J. of The American Ceramic Society, Vol. 53. No.2. February, 1970). Az összetétel pontosságának betartását nem az alkotórészek súlymérésének pontossága korlátozza, hanem az anyag előkészítési tech-15 nológiája során beálló nehezen megakadályozható vagy befolyásolható arányeltolódások teszik azt csaknem lehetetlenné. A sztöchiometrikustól való összetételeltérés miatt 2„ fel nem használható előszinterelt por igen megnöveli az előállítási költségeket, mivel az alapanyagárak igen magasak. Az eddigi gyakorlatban, ha eltérés mutatkozott a sztöchiometrikus összetételtől, az anyagot nem le-25 hetett felhasználni. Kiválasztási módszer nem létezett, a sztöchiometriát tapasztalati úton állították be. Uj alapanyagok vagy őrlőberendezések esetén csak előzetes kísérletsorozat elvégzése után lehetett sztöchiometrikus anyagot előállítani. 30 A találmány szerinti megoldás célja a kívánt sztöchiometriának megfelelő gránátanyagok előállítása
