Спосіб одержання ферит-хромітів магнію шляхом сумісного осадження гідроксидів

1. Спосіб одержання ферит-хромітів магнію загальної формули Mg(FexCr2-x)O4, де (0 < х < 2), який включає приготування вихідної реакційної 3 86201 шення діелектричних втрат, наявність яких визначається присутністю катіонів Fe2- [Левин Б.Е., Третьяков Ю.Д., Летюк Л.М. Физико-химическте основы получения, свойства и применение ферритов. М.: Металургия, 1979. - 472с.]. В процесі феритизації існує можливість збереження вільного ферум (III) оксиду, який перетворюючись в магнетит, сприяє появі значної кіль1 кості Fe2+: 3Fe3 +O3 ® 2Fe3 +Fe2 + O 4 + O 2 . Тому 2 2 2 для одержання низьких діелектричних втрат у феритах необхідно унеможливити збереження вільного ферум (III) оксиду і утворення іонів Fc2+, що забезпечується шляхом підвищення однорідності шихти. Досягти високої хімічної однорідності феритів можна за допомогою методу сумісного осадження гідроксосполук металів. Цей метод зазвичай дає можливість суттєво скоротити час термообробки та знизити температуру процесу феритизації. Але вважалось, що одержання магнієвмісних феритів гідроокисним методом є доволі ускладненим [Третьяков Ю.Д., Олейников Н.Н., Граник В.А. Физико-химические основы термической обработки ферритов. - М.: Изд-во МГУ, 1973. 203с.]. Завдання винаходу становить спосіб одержання ферит-хромітів магнію шляхом сумісного осадження гідроксидів, що дасть можливість знизити температуру спікання для завершення процесу феритоутворення, забезпечити найбільш рівномірний розподіл компонентів, що є складовими фериту та одержати високодисперсні порошки. Поставлене завдання вирішується тим, що розчини вихідних солей магнію, феруму і хрому одночасно зливають при постійному перемішуванні і додають осаджувач. Після осадження суспензію почергово нагрівають і охолоджують при перемішуванні. Після витримки суспензії в маточному розчині протягом 48 год. осад промивають, відфільтровують і сушать при 373-383°К. отриманий порошок опікають при 1273°К протягом 4 год. з наступним загартовуванням на повітрі при н.у. Приклад конкретного виконання. Процес осадження проводять в скляному стакані, постійне та рівномірне перемішування в якому здійснюють за допомогою магнітної мішалки. Осадження аморфного гелю суміші гідроксидів 4 проводять шляхом одночасного зливання нагрітих до ~343°К розчинів хлоридів трьох металів, при інтенсивному перемішуванні, і швидкому додаванні надлишкової кількості розчину аміаку. Величину рН розчину контролюють іонометром рН-150. Контроль температури здійснюють за допомогою ртутного термометру типу ТЛ-4. Після осадження суспензію декілька разів почергово нагрівають до температури ~343°К і охолоджують до 283°К при безперервному перемішуванні, після чого залишають на 48 год. в маточному розчині при н.у. Після витримки осад відокремлюють шляхом декантації. Насамперед декантують чисту рідину над осадом, уникаючи помутніння; доливають до осаду ~50мл дистильованої води, змивають частки осаду зі стінок стакану, дають осаду осісти і знову декантують рідину на фільтр на лійці Бюхнера. Промивання проводять до від'ємної реакції на іони хлору, що перевіряють реакцією з нітратом срібла. Процес фільтрації прискорюють за допомогою вакуумного відсмоктувача ОХ-10, оскільки продукт осадження являє собою високодисперсний осад, що повільно відстоюється та важко фільтрується. Відмиті та відфільтровані осади сушать при 373-383°К в низькотемпературній лабораторній електропечі SNOL 67/350 та опікають при 1273±5°К на протязі 4 год у муфельній печі із наступним загартовуванням на повітрі. Вміст магнію, заліза та хрому у водних розчинах після відокремлення осадів, одержаних при синтезі феритів, визначали комплексонометричним титруванням [Реактивы. Магний хлористый 6-водный. Технические условия: ГОСТ 4209-77. - М.: Изд-во стандартов, 1977. - 9с., Реактивы. Железо (III) хлорид 6водный. Технические условия: ГОСТ 4147-74. - М.: Изд-во стандартов, 1974. - 17 с., Реактивы. Хром треххлористый 6-водный. Технические условия: ГОСТ 4473-78. - М.: Изд-во стандартов, 1978. 11с., Комплексонометрический метод определения содержания основного вещества: ГОСТ 10398-76. - М.: Изд-во стандартов, 1976. - 17с.]. За результатами аналізів розраховують масові співвідношення оксидів металів в синтезованих препаратах. Основні параметри одержаних феритів наведені в таблиці. Таблиця Катіонний розподіл та кристалохімічні параметри ферит-хромітів магнію системи Mg(FeчCr2-х)О4 (0≤х≤2) Катіонний розподіл фериту (Mg1εFeε)A[MgεFex-εCr2-x]BO4 (Mg)А[Cr2]BO4 (Mg0,963Fe0,037)A[Mg0,037Fe0,363Cr1,6]BO4 (Mg0,855Fe0,145)A[Mg0,145Fe0,655Cr1,2]BO4 (Mg0,747Fe0,253)A[Mg0,253Fe0,947Cr0,8]BO4 (Mg0,49Fe0,51)A[Mg0,51Fe1,09Cr0,4]BO4 (Mg0,278Fe0,722)A[Mg0,722Fe1,278]BO4 х а, нм ε U, нм α, нм β, нм S, м2/г 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 0,8333 0,8351 0,8364 0,8375 0,8377 0,8381 0 0,037 0,145 0,253 0,51 0,772 0,3871 0,3866 0,3855 0,3844 0,3822 0,3799 0,198 0,19755 0,19623 0,19491 0,19178 0,18858 0,1987 0,19952 0,20064 0,20177 0,20353 0,20532 14,3 12,9 11,1 10,2 10,1 9,8 5 86201 Отримані мессбауерівські спектри свідчать про наявність у досліджуваних зразках (Mg0,855Fe0,145)A[Mg0,145Fe0,655Cr1,2]BO4 та (Mg0,747Fe0,253)A[Mg0,253Fe0,947Cr0,8]BO4 іонів Fe3+ у парамагнітному стані внаслідок дії високої температури (Т=1000°С) і наступного загартовування на Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 повітрі. Для зразка (Mg0,49Fe0,51)A[Mg0,51Fe1,09Cr0,4]BO4 характерна наявність релаксаційного секстиплету внаслідок неповної релаксації магнітної надтонкої структури при даних умовах виготовлення. Іонів Fe2+ в даних зразках не виявлено. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601