Определение коэффициента поверхностного натяжения ферритов марки 600НН при спекании

Технологический процесс изготовления ферритов включает цепочку структурных и фазовых превращений, в результате которых из дисперсных систем (их твердая фаза представлена оксидами металлов) образуется ферритовая керамика. Снижение сил поверхностного натяжения при помоле за счет использования поверхностно-активных веществ (ПАВ) приводит к лучшей дезагрегации компонентов (как исходных, так и ферритизованных). Применение ПАВ уменьшает трение между частицами и позволяет получить более плотные заготовки на стадии прессования. Микродобавки способствуют более быстрому формированию контактных перешейков. Цель работы — разработка методики определения коэффициента поверхностного натяжения ферритового материала марки 600НН при спекании. Предлагаемый подход основан на измерениях усадки разных фрагментов вертикально спекаемого ферритового стержня, по которым определяются значения коэффициента. Показано, что коэффициент поверхностного натяжения исследуемого ферритового материала при спекании составил σ = 65,2 ± 13,0 Н/м с доверительной вероятностью 95 %. Полученные результаты можно использовать при изучении влияния на силы поверхностного натяжения температуры спекания, размера спекаемых частиц, количества и качества легирующих добавок, а также при исследовании связи между величиной коэффициента поверхностного натяжения и параметрами микроструктуры.

1. Анциферов В. Н., Андреев В. Г., Гончар А. В. и др. Проблемы порошкового материаловедения. — Екатеринбург: УрО РАН, 2003. — 147 с.

2. Andreev V. G., Menshova S. B., Bibikov S. B., et al. Study of the influence of doping admixtures on the microstructure and properties of radio-absorbing Mg-Zn ferrite materials / Nanotechnologies in Russia. 2016. Vol. 11. N 10. P. 535 – 542.

3. Trukhanov S. V., Trukhanov A. V., Kostishyn V. G., et al. Thermal evolution of exchange interactions in lightly doped barium hexaferrites / Journal of magnetism and magnetic materials. 2017. Vol. 426. N 3. P. 554 – 562.

4. Костишин В. Г., Канева И. И., Андреев В. Г. и др. Исследование возможности получения феррита марки 2000НМ по короткой технологической схеме / Материаловедение и технология. Магнитные материалы. 2013. № 1. С. 23 – 27.

5. Kieffer R., Hotop W. Pulvermetallurgie und Sinterwerkstoffe. — Berlin: Springer-Verlag OHG, 1948. — 393 p. DOI: 10.1007/978-3-642-94557-1.

6. Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. Учебник для вузов. — М.: Альянс, 2004. — 464 с.

7. Пат. 2545060 РФ, МПК C10M 173/00, C10M 129/40, C10M 133/08, C10M 133/22, C10N 40/20, C07D 307/74. Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки / Меньшова С. Б., Андреев В. Г., Кревчик В. Д.; заявитель и патентообладатель С. Б. Меньшова, В. Г. Андреев, В. Д. Кревчик. — № 2014111029/04; заявл. 21.03.2014; опубл. 27.03.2015. Бюл. № 9.

8. Ходаков Г. С. Реология суспензий. Теория фазового течения и её экспериментальное обоснование / Рос. хим. журнал. 2003. Т. 67. № 2. С. 177 – 186.

9. Andreev V. G., Menshova S. B., Bibikov S. B., et al. Influence of microstructure on properties of Ni-Zn ferrit radio-absorbing materials / Journal of magnetism and magnetic materials. 2015. Vol. 391. N 6. P. 466 – 472.

10. Петраков Н. В., Бакунов В. С., Баринов С. М., Титов Д. Д. Особенности кинетики спекания порошков гидроксиапатита разной дисперсности / Химическая технология. 2018. Т. 483. № 4. С. 403 – 406.

11. Юров В. М. Поверхностное натяжение твердых тел / Восточно-европейский журнал. 2020. Т. 53. № 4. С. 54 – 59.

12. Гохштейн А. Я. Поверхностное натяжение твердых тел и адсорбция. — М.: Наука, 1976. — 400 с.

13. Юров В. М., Портнов С. В., Ибраев Н. Х. и др. Поверхностное натяжение твердых тел, малых частиц и тонких пленок / Успехи современного естествознания. 2008. № 11. С. 55 – 58.

14. Живненко С. Н. Установка для определения поверхностного натяжения твердых металлов методом нулевой ползучести / Завод. лаб. Диагност. мат. 2005. Т. 75. № 9. С. 44 – 47.

15. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов. — М.: МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2016. — 532 с.