автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Разработка ресурсосберегающих технологических процессов получения анизотропных оксидных магнитов на основе отходов ферритового производства

Введение.

Глава 1. Анализ возможностей создания безотходной технологии анизотропных оксидных магнитов.

1.1 .Технологические особенности экономии ресурсов при изготовлении анизотропных ферритовых магнитов.

1.2. Процессы, происходящие при образовании кристаллической структуры феррита8гРе12С>19.

1.3.Анализ процессов текстурирования ферритовых порошков при формовании.

1.4. Особенности текстурирования гесаферритов при их спекании.

1.5. Постановка задачи исследований.

Глава 2. Объекты и методика исследований.

2.1. Объекты исследования и методики их приготовления.

2.2. Методика определения дисперсности.

2.3. Методики исследования фазового состава и кристаллической структуры ферритовых магнитов.

2.4. Методика изучения микроструктуры анизотропных ферритовых магнитов.

2.5. Методики изучения эксплуатационных свойств анизотропных магнитов.

Глава 3. Особенности процессов, происходящих при утилизации и переработке отходов ферритовой отрасли.

3.1. Классификация отходов, особенности их утилизации и переработки.

3.2. Исследование процесса измельчения бракованных изделий и шлифотходов феррита БгРе^О^.

3.3. Особенности процессов переработки измельченных шлифотходов.

Глава 4. Исследование процессов формирования текстуры при прессовании заготовок магнитов.

4.1. Изучение факторов влияющих на формирование текстуры.

4.2. Модель процесса текстурирования ферритовых порошков в магнитном поле.

4.3. Экспериментальное апробирование предложенной модели.

Глава5 . Исследование процессов, происходящих при высокотемпературной обработке заготовок ферритовых магнитов.

5.1. . Исследование кинетики синтеза феррита стронция БгРе^О^.

5.2. Исследование процессов формирования текстуры при обжиге заготовок ферритовых магнитов.

5.3. Исследование влияния химических добавок на процесс обжига.

Выводы.

С развитием компьютерных технологий, миниатюрных средств для связи и современных информационных технологий, автомобилестроения, электромеханики промышленность магнитотвердых материалов развивается гигантскими темпами. За последние 12 лет средний годовой прирост выпуска магнитотвердых материалов составляет 48%. Среди множества магнитотвердых материалов, производимых литьем, это сплавы на основе никеля, кобальта, титана, а также сплавов редкоземельных металлов (РЗМ), наибольший объем, порядка 90%, приходится на магнитотвердые ферритовые постоянные магниты. В России годовой объем промышленного производства магнитотвердых ферритов составляет порядка 2000тонн. Перспективы развития и роста промышленности магнитотвердых материалов, конкретно, ферритов и РЗМ впечатляющие, предсказывается увеличение в 2 раза к 2003г., по сравнению с текущим мировым объемом производства магнитов [1].

Перспективной областью потребления ферритовых магнитов является производство электромоторов для автотранспорта, а также строительство автоматически управляющих шоссе (АУШ)[2]. В США около г. Сан-Диего уже построено несколько десятков миль АУШ. АУШ позволяет максимально загрузить шоссе и на 90% снизить влияние человеческого фактора на создание аварийных ситуаций. Для превращения простого шоссе в АУШ, по центру каждой полосы движения сверлят лунки через каждые 1,2м, в которых размещают «магнитные гвозди». Магнитные гвозди, на основе ферритовых магнитов, осуществляют точную ориентацию автомобиля на шоссе, что позволяет снизить влияние человеческого фактора на создание аварийных ситуаций. Эта область применения ферритовых постоянных магнитов уже обеспечила развитие мирового производства ферритовых магнитов на многие годы вперед. Одновременно с ростом производства магнитов увеличивается количество отходов бракованные изделия, отходы после шлифования подлежащие переработке).

Первой возможностью создания безотходной технологии является решение проблемы утилизации отходов ферритового производства, которые образуются на всех операциях.

Ферритовые постоянные магниты изготавливаются по химической технологии в две стадии. При двухстадийной технологии наряду с порошками оксидов а-Ре2Оз,8гСОз(ВаСОз) используют отходы от производства ферритовых магнитов (бракованные изделия). На всех стадиях синтеза постоянных магнитов протекают сложные физико- химические процессы, определяющие уровень эксплуатационных свойств изделий. Имеющиеся в литературе данные содержат, как правило, информацию о химизме процессов образования ферритов и микроструктуры магнитов и не позволяют прогнозировать их структурное состояние и выходные параметры. Важнейшими параметрами постоянного магнита являются магнитные свойства, которые у феррита стронция в значительной степени определяются анизотропией поликристаллической структуры. Другой возможностью сбережения энергоресурсов является разработка технологии, когда процесс синтеза феррита и обжиг заготовок проводят одновременно в одну стадию. В этом случае анизотропная микроструктура (текстура) магнита определяется физико-химическим состоянием и количеством ферритовых кристаллов отходов ферритовой отрасли, вводимых в исходную смесь компонентов. В литературе до сих пор отсутствуют данные не только об особенностях процессов синтеза ферритов по такой технологии, но и сведения о влиянии химического состава, технологических параметров на электромагнитные свойства постоянных магнитов. Все это препятствует разработке оптимальной безотходной технологии получения высококачественных постоянных магнитов из отходов ферритового производства.

Целью диссертационной работы явилось исследование и разработка процессов получения анизотропных постоянных магнитов из смесей, содержащих отходы ферритового производства. Конкретно это выразилось в решении следующих задач:

• обоснование структуры аппаратно - технологического оформления процессов утилизации и переработки отходов ферритовой отрасли;

• изучение механизмов и разработка математической модели процессов, определяющих формирование текстуры заготовок при прессовании во внешнем магнитном поле;

• исследование закономерностей синтеза феррита стронция при одностадийной и двухстадийной технологиях;

• определение факторов, влияющие на параметры оксидных анизотропных магнитов на различных технологических операциях;

• разработка промышленной технологии магнитов на основе гексаферрита стронция, обеспечивающей высокий уровень их эксплуатационных параметров и широкое использование отходов ферритового производства.

Постановка настоящего исследования связана- с разработкой и внедрением в производство новых энергосберегающих технологий. Такая разработка была предусмотрена планами НИР НПО "Магнетон", согласно Федеральным программам на 1995 - 2000г. «Энергосберегающая электротехника», «Программа развития производства энергоэффективного оборудования, приборов».

Методы исследований. В работе использованы методология и методики исследования объектов химической технологии.

Научная новизна состоит в следующем:

• предложены и обоснованы параметры процессов измельчения и обжига утилизируемых отходов ферритовой отрасли при их переработке;

• показано, что процесс ориентации кристаллитов феррита стронция во время прессования в магнитном поле определяется конкуренцией диполь -дипольного взаимодействия между частицами и взаимодействием их магнитных моментов с внешним магнитным полем. Это позволило создать математическую модель процесса формирования текстуры в заготовке, учитывающую влияние основных технологических параметров процесса на степень ориентации кристаллитов.

• предложено объяснение изменений фазового состава, структуры и физических свойств магнитов, синтезированных из смесей, содержащих оксиды металлов и отходы ферритовой отрасли при различных соотношениях компонентов.

Практическая ценность. Полученные в работе результаты нашли применение в разработке и при внедрении в крупносерийное производство:

• процессов утилизации отходов после шлифования, образующихся при производстве магнитов, а также процессов их классификации и подготовки к повторному использованию в технологии оксидных магнитов;

• процессов прессования порошков при получении анизотропных и изотропных оксидных магнитов из отходов ферритовой отрасли Экономический эффект внедрения составил 1.2 млн. деноминированных рублей.

Положения, выносимые на защиту:

1. Процесс обжига утилизируемых порошков должен осуществляться при температурах, превышающих температуру синтеза гексаферрита стронция в присутствии А1203.

2. Различие фазового и структурного состояний порошков после их тонкого измельчения в аттриторе и вибромельнице обусловлено неодинаковым уровнем возбуждения и локальной деформации кристаллической решетки гексаферрита стронция.

3. Интенсивность процесса ориентации кристаллитов в порошке феррита при его прессовании в магнитном поле определяется конкуренцией двух механизмов: диполь-дипольным взаимодействием между частицами и взаимодействием магнитных моментов частиц с внешним магнитным полем.

4. Присутствие частиц феррита стронция в смеси исходных компонентов БгСОз и Ре20з оказывает каталитическое воздействие на процесс декарбонизации БгСОз снижает диффузионную подвижность ионов Бг2+ в решетку а-Бе20з и способствует формированию гомогенной микроструктуры магнитов с высокими значениями магнитных параметров. 5. Способы получения порошков гексаферрита стронция и оксидных магнитов из отходов ферритового производства, а также результаты внедрения предложенных технических решений.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации были доложены и обсуждены на следующих конференциях и совещаниях: VIII, IX и X Всесоюзных конференциях по постоянным магнитам (Москва, 1985,Москва, 1988, Москва, 1991 гг.); IX Международной конференции по постоянным магнитам (Москва, 1997г); 15 Международном симпозиуме по редкоземельным магнитам (Дрезден, Германия, 1998 г.); Всесоюзном семинаре по технологии получения и свойствам порошковых и композиционных материалов (Пенза, 1987 г.), на ежегодных семинарах НПО "Магнетон" и Ивановского государственного энергетического университета.

Публикации По материалам диссертации опубликовано 13 статей и тезисов на международных и отраслевых конференциях, совещаниях и семинарах, получено 3 авторских свидетельства, зарегистрировано 3 отчета по разработке и внедрению процесса изготовления оксидных магнитов в НПО "Магнетон".

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 120 страниц, включая 48 рисунков и 23 таблиц. Список литературы совместно с публикациями автора по теме диссертации включает 111 наименований.

Выводы

1. Обоснована структура аппаратно - технологического оформления и параметры измельчения и обжига отходов ферритовой отрасли при их переработке и утилизации.

2. Впервые предложен механизм и математическая модель процессов, определяющих формирования текстуры заготовок при прессовании во внешнем магнитном поле. Показано, что ориентация кристаллитов при прессовании порошков в магнитном поле определяется конкуренцией двух механизмов: диполь - дипольного взаимодействием между частицами и взаимодействием магнитных моментов частиц с внешним магнитным.

3. Проведено сопоставление процессов, происходящих при синтезе ферритов по одно и двухстадийной технологиях. Обнаружено влияние 8гРе]2019 на процесс декарбонизации 8гС03 на диффузионную подвижность ионов стронция и кислорода в решетку ос-Ре203 и на фазовый состав магнитов.

4. Проведено сопоставление механизмов образования анизотропной микроструктуры магнитов при обжиге заготовок магнитов из порошков ферритов БгРепОк;, 8г2Ре16027; из смесей, содержащих исходные компоненты Ре203; 8гС03 и порошки БгРе^О^Т, 8г2Ре1б027Т; из смесей, обеспечивающих синтез анизотропной структуры 8г2Ре16027 по топотаксической реакции из 8гРе12019Т. Выявлено, что общими процессами, лимитирующими формирование анизотропии структуры, являются усадка и рекристаллизация. Наличие исходных окислов позволяет получить магнит с мелкозернистой структурой.

5. Разработана и внедрена в производство модернизация пресса 06ФФГ для прессования магнитов из феррита стронция и печного оборудования, способствующая повышению выхода годного продукта и реализации безотходной технологии.

6. Разработана и внедрена в производство технология анизотропных постоянных магнитов на основе отходов ферритовой отрасли. По сочетаниям

121 основных эксплуатационных свойств полученные магниты не уступают лучшим отечественным аналогам.

1.Вилиам Г. Харт. Мировая индустрия постоянных магнитов.// X1. Международная конференция по постоянным магнитам. -Тезисы докладов. -М. Информэлектро.-1997.-С.10.

2. Yang Luo. Rare Earth permanent magnets in China: Production and Raw Materials.// Proceedings of the fifteenth International workshop of rare earth magnets and their applications 30 August 3 September 1998 Dresden Germany. -1998.-V.1.-P.15-30.

3. Левин Г.И, Лобанова H.А, Филлипова H.B. Использование технологический отходов в производстве постоянных оксидных магнитов.// VII Всесоюзная конференция по постоянным магнитам. -Тезисы докладов. М.-Информэлектро. -1982г. -С.123.

4. Gordon I. Preparation and properties of a ceramic permanent magnets. //American Cer. Bulletin -1956.-V.35.-№5.-P.173

5. Патент ФРГ №1281058. 21g31/01. Способ изготовления анизотропных спеченных металлических постоянных магнитов с монокристаллической структурой.

6. А.С. СССР. №647062 В22 1/00 В.М. Мышалов, М.П. Рогожкина. Способ изготовления радиально анизотропных магнитов на основе гексаферритов//.Бюл№6.-1979.

7. Патент Японии №46-11707. HOlfl/lO. Способ получения анизотропного феррита Sr. //Опубл. 25.03.71.

8. Патент Японии №46-11708. HOlfl/lO. Способ получения анизотронного феррита Ва. //Опубл. 25.03.71.

9. Патент Японии №47-25238. H01fl/36. Способ получения магнитного материала с анизотропными магнитными свойствами.// Опубл. 10.07.72.

10. F.K. Lotgering Topotactical reactions with ferromagnetic oxides having hexagonal crystal structures.//J.Inorg.Nucl.Chem. -1959.-V.9.-P.113-123.

11. F.Licci and G. Asti A topotactical technique for the production of magnetically oriented planar hexaferrites.// IEEE transactions on magnetics.-1979. -November. -Mag-15, -№6,-P. 1867-1869.p354-355.

12. European patent application.Publication number 0 272 932.A2 Production of strontium ferrite magnets//.Int.Cl. C04B 35/26. Date of filling:23.12.87.

13. Летюк Л.М.,Шипко M.H.,Тихонов B.C., Дмитриев M.B. Формирование кристаллической структуры// Изв. АН СССР. -Сер. Неорг.матер.-1982.-№10.-с.1751-1754.

14. Н.Летюк Л.М., Тихонов B.C., Шипко М.Н. О механизме образования гексаферрита бария// // Электронная техника. -Сер. 6, -Материалы. -Вып.10(135)-1979.-С.24-28.

15. Wullkopf H. Sinterkinetik von Barium ferrite.// Int.J.Magn.-1973.-Y3. -S.179-187.

16. Goto J., Takada T. Phase diagram of the system Ba0-Fe203.// J.Amer.Cer.Soc.-1969.-V.434.-№3.-P. 150-153.

17. Gadalla A.M., Hennicke H.W. Formation of barium hexaferrite.// 3d Europ. Konf. Uburhast magn.mat. derHaag. -1974.-P.104.

18. Haberey F., Kun L.K.,et Thermalanalysis of hexaferrite formation (BaFei20i9) from BaC03 and Fe203.// Linseis.-London.-1973.-P.6-10.

19. Reed J.S. Fulruth R.M. Characterization and sintering behavior of Ba and Sr ferrites.// J. Amer.Cer.Soc.-1973.-V.56.-№4.-P.207-211.

20. Batti P. Diagrammi di structura e comportamento magnetico del ferriti ecagonali.// Ceramurgia -1976.-v6.-№l-S.11-16.

21. Goto J., Takahashi K.Phase diagrm of the Sr0-Fe203 system in its Fe203 rich region and the grouth of Sr0-6Fe203 single crystal in composition deviated melts.// J.Jap.Soc. Powder and Powder Met. -1971.-V17.-P.193-197.

22. Batti P. Diagramma d'equilibrio de sistema Sr0-Fe203.// Ann.Chim.(Rome).-1962.-V52.-№8.-S.941-961.

23. Beretka J.,Brown T. Studies on the reaction between strontium carbornate and iron III oxide.//Austral. J.Chem. -1971.-V.24.-P.237-241.

24. Haberey F.,Kockel A. The formation of strontium hexaferrite SrFei2Oi9 from pure iron oxide and strontium carbonate.// IEEE trans on magn. -1976.-V.6.-P.983-985.

25. Аксельрод Н.М., Ткаченко Е.В., Буянова Е.С.,Шаповалов А.Г. кинетика и механизм твердофазного синтеза гексаферрита бария.// Ж.Неорг.Химии.-1984,-Т.29.-Вып. 11 .-С.22775-2779.

26. Brisi G. Richerche sul sistema ossid di stronzio-ossido férrico- ossgeno.// Ann.Chim. (Rome). -1969/-V.59-№5.-P.385-399.

27. Winder G. Die Bildung und wandlung hexagonalen und trigonalen magnetischen phasen in dries toffsystem Bao-Meo-Fe203.// In. React.of Solids. -New York.-1965.-P.572-582.

28. Tori M.,Kobayashi H.,Okuda M. Study on application of radially oriented ferrite magnet to stepper motor.// Ferrites: Pros.Inter. Conf. -Sept- Oct.1980.-Japan.-P.370-374.

29. E. Fisher Forming of permanent Magnet Ferrite Materials.// Powder Metalurgy International.-1978. -V.10.-Nol.-P.30-32.

30. Карамазин B.B. Некоторые особенности процесса сухой центробежной магнитной сепарации тонко измельченных железных руд.// В кн. Электрические и магнитные методы сепарации.- Под ред. Плакщенко И.Н. .М.-Наука. -1965г. -С.34.

31. Д.М. Вершигоров, С.И.Егоров, Г.Ф. Лемешко, Г.И. Ягло «О механизме формирования текстуры порошковых магнитов в переменных полях. -РИСХМ. -Ростов на Дону. -1982 -С.8.

32. Биткина Н.С., Вершигоров Ю.М., Лемешко Г.Ф., Павлик Д.А. Формирование анизотропных структур из псевдоожиженных магнитных порошков.// П.М.-1987. -№ 12.-С.31.

33. Kools F. Factors governing the alignment of sintered anisotropic M-type ferrites.//Ber.Dt.Ker.Ges.-1978.-V.55.-S.296-297.

34. Kools F. Herstellung und Kennzeichnung von Hexaferritr Pulven und Suspentsionen.//Ber.Dt.Ker.Ges.-1975.-V.52.-No7. -S.213-215.

35. Иванов O.A., Штольц E.B., Шур Я.С. Магнитные свойства кобальтовых и бариевых ферритовых порошков.// ФММ.-1966.-Т.22.-№3.-С.455-458.

36. Lamaire Н. Sintered magnetically hard materials: present and future.// PM.-1982.-V.25.-№3 .-P. 165-172.

37. Wullkopf H, Grienke W. Mechanical commution of hard ferrite.//PMI.-1975.№2.-P.68-70.

38. М.Ю.Либинсон Г.Л., Кипарисов C.C. Порошковая металлургия.М.-1972. -С.204.

39. Патент Японии №57-21843. HOlf 1/10. Способ изготовления анизотропного ферромагнита./Юпубл. 10.05.82.

40. Патент Великобритании. №783237. Совершенствование изготовления постоянных магнитов и постоянные магниты, получаемые этим способом.

41. Kobe S. Kolar D., Drofenik M. Oriented dry pressing of strontium ferrite magnets.// Journal de Physique.-1977.-V.38. -April.-C.l. -P.329.

42. Куприенко Г.И.Авт свидетельство №548897. HOlfl/OO. Композиция для приготовления пресспорошков.// Бюл.№8.-1977.

43. Kazuo Higuchi,et. Synthesis of La3+-doped barium hexaferrite by hydrolysis of organmetallic compounds.// Advanced Cer. Mat.-1986.-Vl.-№1.-P.104-107.

44. Choji Miyakawa,et. Preparation of Sr ferrite fine particles by hydrolysis of metal acetylacetonates and their magnetic properties. // J.Jap.Inst.Metals.-1987. -V.51.-№l.-P.l-4.

45. Haneda K.,et. Preparation of small particles of SrFel2019 with high coercitivity by hydrolysis of metal organic complexes.// IEEE trans. On magn. -1987. -Mag23.-№5.-P.3134-3136.

46. Ram S.,et. Effect of nucleating agents on the crystallization behavior of barium hexaferrite in a borate glass. // J.of Magn. & Magn. Mat.-1986.-V.62.-P.221-232.

47. Barb D, et.al. Preparation of barium hexaferrite by hydrothermal method: structure and magnetic properties.// J.of Mat.Science.-1986.-P. 1118-1122.

48. Ruthner MJ. Fast reaction presintering of barium hexaferrite powders. // Science of sintering. -1979.-V.1 l.-№3.-P.203-214.

49. Schmidberger S. Development of hard ferrite powders for improved permanent magnets.// Horizons of Powder Met.-1986.-V.l.-P.183-186.

50. Schops W. "Sinterkinetik von Stroiumferrite. //Silikattechnik.-1984.-V.35.-H.2.-S.40-42.

51. Rathnau G.W., Smith H., Stuijts Ferromagnetic properties of hexagonal iron oxide compounds with and without a prefered orientation. // Z.Physik.-1952 V.133.-P.250-260.

52. Tokar M. Increase in prefered orientation in lead ferrite by firing.// J.Amer. Cer. Soc.-1968.-V.51.-№10.-P.601-602.

53. Reed J., Fulrath R. Characterization and sintering behavior of Ba and Sr ferrites. //J.Amer. Cer.Soc. -1973.-V.56.-№4.-P.207-211.

54. Denes P. Change of degree of preferred orientation of permanent magnet ferrites during sintering.// Ceramic Bulletin.-1962. -V.41. -No8. -P.509-512.

55. Гегузин Я.Е. Диффузионное деформирование пористых кристаллических структур.// ФТТ .-1975. -Т.6. -№7. -С.1950-1956.

56. Гегузин Я.Е., Климчук Ю.И. Механизм и кинетика начальной стадии твердофазного спекания из порошков кристаллических тел. //ПМ -1976.-№7.-С.17-25.

57. Балыпин М.Ю. Металлургия и металлургия волокна.// М. -Металлургия. -1972г.-С.335.

58. Гегузин Я.Е. Физика спекания. // -М. -Наука.-1984.-С.312.

59. Грязнов В.Г., Трусов Л.И. и др. "Коллективные эффекты при диффузионном взаимодействии в ансамбле малых металлических частиц.// ФТТ.-1983. -Т.25. -№8.-С.2290-2295.

60. Лавонок В.Н., Новиков В.И. и др. Образование неравновесных вакансий при рекристаллизации УДП никеля.// ФТТ .-1983.-Т.25.-№6.-С. 1846-1848.

61. Новиков В.И.,Свирида C.B., Семенихин А.Н. Применение метода аннигиляции позитронов для исследования механизма уплотнения ультрадисперсного порошка никеля.// ПМ. -1984. -№11.-С.36-38.

62. Горелик С.С., Блантер М.С. Образование вакансий при рекристаллизации.// Изв. АН СССР .-Металлы. -1982.-№2.-С.90-93.

63. Пащенко В.П.,Косенко А.П., Петренко А.Г. Исследование кинетики и механизма спекания бариевых ферритов со структурой магнетоплюмбита. //ФТТ. -1984.- №11.-С.29-33.

64. Hideki Harada Magnetic properties of hard ferrite including boric acid and silica.// FERRITES: Proceedings of the International Conference, September -October 1980,Japan.-P.354-355.

65. Kools F. Reaction induced grain growth impediment during sintering of strontium hexaferrite with silica addition.// Solid State Ionics. -1985.-V.16.-P.251-260.

66. M. Drofenic, D.Kolar The effect of the mode of pressing on the magnetic properties of Sr ferrites.// Ber.Dt.Keram.Ges. -1970. -V.47.-P.666-668.

67. D.Kolar, M Drofenic Influence of Bi203 on strontium ferrite.// Proc.Brit.Ceram.Soc.-1970.-Nol8.-P.125-138.

68. Kaneko Yuji, Anamoto S., Hamamuro A. Effect of composition on the particle size and the magnetic properties of SrnFe203 with 5.4<n> 6.4. // J. Jap. Soc. Powder and Powder Met. -1987.-V.34.-Nol.-P.14-17.

69. Kaneko Y.,Anamoto S., Hamamuro A. "Improvement of magnetic properties of the permanent magnet affect of CaO and Si02 additives on the sintered compact of Sr ferrite. // J. Jap. Soc. Powder and Powder Met. -1987. -V.34.-No4.-P. 169-174.

70. Takeshi Anbo and Takashi Furuya Effect of Some Additives on Magnetic Properties of High Mol Ratio Strontium Ferrite Magnets.// Electric Furnace Steel. -1985.-V.56.-No3.-P.172-177.

71. Силин И.Н. Поиск максимума функции правдоподобия методом линеаризации.// В кн: Статистические методы в экспериментальной физике. -М. -Атомиздат.-1976.-С.386.

72. Иркаев С.М., Кузьмин Р.Н., Опаленко А.А. Ядерный гамма резонанс. -М. -МГУ.-1970.-С.462.

73. Вассерман Г., Гревен Н. Текстуры металлических материалов.// -М. -Металлургия. -1969.-С.125.

74. Фиалко М.Б. Неизотермическая кинетика в термическом анализе.// -Изд. Томского университета.-Томск.-1981 .-С. 109.

75. Буркатовский Б.А., Кумок В.Н., Фиалка М.Б. Расчет кинетических параметров сложных процессов разложения твердых тел по неизотермическим данным. // В сб: Тезисы докладов XII Всесоюзного совещания по термическому анализу. -Рига. -Зинатные. -1979.-С.38-39.

76. Stablein Н. Hard ferrites and plastoferrites.// Ferromagn. Mater.- 1982.-V.3.-P.441-560.

77. Павлохин Ю.Т., Медников Я.Я., Аввакумов Е.Г. и др. Исследование методом ЯГР ферритов никеля, цинка и оксида железа после механической активации. // Известия СО АН СССР. -Сер.Хим.наук. -1979.-Т.4.-№9.-С.14-16.

78. Шипко М.Н., Тихонов B.C., Юматов А.И. Исследование механохимических процессов, протекающих при измельчении порошков феррита BaFe^Oig. // В кн. Проблемы тонкого измельчения, классификации и дозирования. -Иваново.-1982.-С.132.

79. Дмитриев М.В., Летюк Л.М., Шипко М.Н., Исследование механических напряжений в поверхностных слоях Мп Zn ферритов. // ЖТФ.-1983.-Т.53. -Вып.6.-С.1130-1132.

80. Тихонов B.C., Шипко М.Н., Юматов А.И., и др. Влияние дефектного состояния и дисперсности порошков на свойства ферритовых изделий. // Электронная техника. -Сер.6.-Материалы. -Вып1.(150).-1981.-С. 18-20.

81. A.M.Gadalla, H.E.Schultz, H.W.Hennicke Effect of some additions on sinterability and magnetic properties of barium hexaferrite. // Journal of magnetism and magnetic materials.- 1976.- Nol.-P.241-250.

82. H.Wullkopf Einflusgrosen auf die Reaktionskinetik von Strontiumhexaferrite. // Ber.Dt.Keram.Ges.-1978.-V.55.-No6.-P.292-293.

83. A.L. Stuijts Sintering of Ceramic Permanent Magnetic Material.// Trans.Brit.Cer.Soc.-1956.-No55.-P.57-73.

84. Иванова В.И., Федорович Л.Д., Гаврилова В.И. Влияние микроструктуры на свойства гексагональных ферритов структуры типа W. // Электронная техника.-Сер.б. -Материалы.-1976.-Вып.2(95). -С. 12-13.132

85. F.Haberey Glasbildung durch Si02 Zusatz bei der Herstellung von Ba und Sr Hexaferriten. //Ber.Dt.Keram.Ges. -1978.-V.55.-No 6.-P.297 -301.

86. R.H.Arendt Liquid phase sintering. // J.A.P.-1973.-V.44.-P.3300 -3302.

87. Klauss Friess Strontium Ferrite Magnets.// Z. Angew.Phys. -1966.-V.21. -No2.-P.90-92.

88. FJ.A. den Broeder and P.E.C. Franken The microstructure of sintered strontium hexaferrite with silica addition, investigated by ESCA and ТЕМ. //Advances in Ceramics. -1981.-V.1.-P.494-501.

89. Новые идеи в планировании эксперимента.// Под ред. В.В. Налимова.-М. -Наука.-1968. -С.78.

90. Алексеев А.Г., Корнеев А.Е. Магнитные эластомеры.// М.-Химия.-1987.~ С.23.1. Утверждаю"1. АКТ

91. Комиссия в составе заместителя технического директора по научной работе д.т.н. Беляева И.В., главного конструктора д.т.н. Сидорова Е.В., главного технолога Рудницкого Ю.В., начальника цеха ферритовых магнитов Федосова Е.И. констатирует:

92. Годовой экономический эффект от использования результатов диссертационной работы Богдана Б.Н. составляет 1.2млн.рублей.

93. Заместитель технического директора, д.т.н.: Беляев Главный конструктор, д. т.н.: Е.В.Сидоров1. Главный технолог:

94. Начальник ферритового цеха:1. Е.И. Федосов1. На правах рукописи1. БОГДАН БОРИС НИКОЛАЕВИЧ

95. Разработка ресурсосберегающих технологических процессов получения анизотропных оксидных магнитов на основе отходов ферритового производства0517.08 Процессы и аппараты химической технологии 05.17.01 - Технология неорганических веществ1. Иваново 2000г.

96. Работа выполнена в ОАО «НПО Магнетон» г.Владимир.

97. Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор Шипко М.Н.

98. Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор Мизонов В.Е. Доктор технических наук, доцент Морозов Л.Н.

99. Ведущая организация: АО «Машиностроительный завод» (г.Электросталь)

100. Защита состоится 11 мая 2000г. в 14час. в ауд.204на заседании диссертационного совета Д 064.76.01 в ИГАСА153037 г. Иваново, ул. 8 Марта, д.20).

101. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГАСА.1. Автореферат разослан

102. Ученый секретарь Диссертационного совета1. Ладаев Н.М.1

103. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

104. Методы исследований. В работе использованы методология и методики исследования объектов химической технологии.

105. Положения. выносимые на защиту.

106. Процесс обжига утилизируемых порошков должен осуществляться при температурах, превышающих температуру синтеза гексаферрита стронция в присутствии АЬОз.

107. Различие фазового и структурного состояний порошков после их тонкого измельчения в аттриторе и вибромельнице обусловлено неодинаковым уровнем возбуждения и локальной деформации кристаллической решетки гексаферрита стронция.

108. Способы получения порошков гексаферрита стронция и оксидных магнитов из отходов ферритового производства, а также результаты внедрения'предложенных технических решений.

109. Основное содержание работы.

110. Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, защищаемые положения, кратко изложены научная новизна и практическая значимость работы.

111. Тонкий помол Шаровая мельница

112. Средний размол Конусная дробилка

113. Грубый размол Щёковая дробилка1. Изготовление магнитов

114. Эта зависимость степени текстуры заготовки от напряженности внешнего магнитного поля получила объяснение на основе предложенной в работе математической модели. В соответствии с этой моделью угол разориентации кристаллитов в

115. Рис. 4. Зависимость среднего угла разориентации от размера частиц

116. После обжига заготовки при о 1250°С удается получать текстуры с малым углом разориентации кристаллитов. Это связано с рюстом ориентированных в магнитном поле зерен за счет вновь синтезированных кристаллитов феррита 5г\У.

117. Осуществлена модернизация пресса 06ФФГ и печного оборудования, способствующая повышению выхода годного продукта и реализации безотходной технологии.

118. Разработана и внедрена в производство технология анизотропных постоянных магнитов на основе отходов ферритовой отрасли. По сочетаниям основных эксплутационных свойств полученные магниты не уступают лучшим отечественным аналогам.

119. Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

120. ЫПипко М.Н., Ситников А.Ф., Богдан Б.Н., Помельникова A.C., ПеретятькоВ.Н. Исследование микроструктуры и магнитных свойств анизотропных магнитов. // Известия высших учебных заведений.-Черная металлургия, -1991 .-№ 10,- с.71 -74.

121. Кусков В.И., Богдан Б.Н., Каржин П.А., Ситников А.Ф. Изменение текстуры W феррита в процессе спекания.// Электронная техника.-сер. 6. -Материалы. —1983.-№ 7.- с.20-23.

122. Кусков В.И., Богдан Б.Н. Оценка степени ориентации ферромагнитных порошков в магнитном поле. // Электронная техника.-сер.б.-Материалы.- 1985.-№ 1.-С.24-27.

123. Кусков В.И., Богдан Б.Н. Основные закономерности изменения степени преимущественной кристаллографической ориентации15гексаферритов при спекании.// Тезисы докладов VIII Всесоюзной конференции по постоянным магнитам,- М. -Информэлектро. -1985.-c.145.

124. Ситников . А.Ф., Богдан Б.Н. Разработка одностадийной технологии изготовления анизотропных оксидных магнитов.// Тезисы докладов VIII Всесоюзной конференции по постоянным магнитам,.- М. -Информэлектро,-1985.-с.87.

125. Шипко М.Н., Ситников А.Ф., Лякушина В.М., Богдан Б.Н. Текстура гексагональных ферритов, полученных по одностадийной керамической технологии.// Технология получения и свойства порошковых и композиционных материалов. -Тезисы докладов. -Пенза. 1987.-c.27.

126. Богдан Б.Н., Ситников А.Ф., Скляров А.Е. Особенности формирования кристаллической структуры SrFenOig. // Тезисы докладов IX Всесоюзной конференции по постоянным магнитам.-М. -Информэлектро. -1988.-c.154.

127. Шипко М.Н., Розин Е.Г., Богдан Б.Н. Модель текстурирования ферромагнитных порошков в постоянном магнитном поле. // Тезисы докладов IX Всесоюзной конференции по постоянным магнитам.- М. -Информэлектро. -1991 .-с.243.

128. Богдан Б.Н., Борискова Л.А., Коноплева Н.Н. Применение отходов шлифования магнитов из феррита стронция в производстве. // Тезисы докладов XII Международной конференции по постоянным магнитам.-М.-Информэлектро. -1997.-е. 220.

129. Богдан Б.Н., Кужим И.А.,Федосов Е.И. Модернизация пресса 06ФФГ для прессования магнитов из феррита стронция. // Тезисыдокладов ХП Международной конференции по постоянным магнитам.- М. -Информэлектро.-1997.-с.222.

130. Rastegaev V.S., Bogdan B.N. Manufacturing Rare Earth Permanent Magnets in

131. Russia. NPO Magneton. Vladimir (RUS). Rare Earth Magnets and their Applications.// Proceeding of the Fifteenth International Workshop on Rare Earth Magnets and their Applications. 30 Aug 3 Sep. -1998. -Dresden.-Germany.-Vol. 1.-p. 65-67.

132. A.c. СССР 953675, HO IF 1/06, B22F 9/04. Левин Г.И., Ситников А.Ф., Андриевский P.А., Богдан Б.Н. Способ изготовления анизотропных оксидных постоянных магнитов. // Опубл. 23.08. 82. -Бюл.№31.

133. А.с. СССР 1475773,B22F 3/12,HOI F 1/10. Левин Г.И., Богдан Б.Н. Способ изготовления анизотропных ферритовых постоянных магнитов.//Опубл.30.04.89.-Бюл.№16

134. Патент №2044351 Н 01F 1/08. Богдан Б.Н., Чубрин В.А., Коноплева Н.Н. Способ изготовления анизотропных постоянных магнитов на основе феррита стронция. // Опубл. 20.09.95. -Бюл.№26.