Таълим вазирлиги фарғона политехника институти

Текшириш учун саволлар:
1. Материалларнинг магнит хоссаларини баҳоловчи магнит характернстикаларини санаб ўтинг.
2. Магнит материаллар қандай асосий гуруҳларга бўлинади ва бу алоҳида гуруҳлар қандай характеристикалари билан ажралиб туради?
3. Магнит-қаттиқ ва магнит-юмшоқ материалларга нисбатан қандай талаблар қўйилади?
4. Пермаллой қандай мате­риал ва унинг магнит характеристикалари қандай?
5. Карбонилли темир қандай материал ва у қаерларда ишлатилади?
6. Кремнийли пўлат қандай мате­риал ва у қаерларда ишлатилади?
7. Магнит-қаттиқ материалларни санаб ўтинг ва уларнинг тахминий таркибини айтинг?
8.Ферритлар қандай материал ва улар қандай асосий гуруҳларга бўлинади?
9.Магнитодиэлектриклар қандай материал ҳисобланади?
10.Юқори частотали магнит материалларга нис­батан талабларни айтиб беринг.
Адабиётлар:
1)К.П.Богородиский, В.В.Пасинков, “Электротехнический материали”1985г
2)И.Холикулов,М.М.Нишонова”Электрон техника материаллари“ Тошкент шарк 2006й
3)Н.В.Никулин, В.А.Назаров ”Радиоматериаллар ва компонентлар “ Тошкент
Маъруза№18
Мавзу: Ферритлар
Режа:
1.Ферритлар
2. Ферритларнинг характеристикалари.


Таянч иборалар: оддий ферритлар, доимий магнитлар, барийли ферритлар, Карбонилъ темир, молибденли пермаллой

Ферритлар темир оксиди Fе₂О₃ билан бошқа металлар оксидлари ZnО-NiО ва бошқаларнинг бирикмаларидан иборат. Пресслаб тайёрланган феррит буюмлар юқори температурада пиширилади. Ферритнинг номи унинг таркибига кирган икки валентли ёки бир валентли (гохида) металл оксиди миқдорига қараб белгиланади. Масалан, агар феррит таркибига рух ок­сиди ZnО кирган бўлса, у ҳолда бу феррит рух феррити, агар никелp оксиди NiО кирган бўлса никелp феррити деб аталади ва ҳоказо.

Таркибида темир оксиди Fе₂О₃ дан ташқари бошқа металл оксиди бўлган ферритлар оддий ферритлар деб аталади. Ферритнинг химиявий формуласи умумий кўринишда қуйидагича ёзилади: МеОFе₂О₃ ёки МеF₂О₄, бу ерда Ме-оксиди феррит таркибига кирган металл белгиси. Рух ва никелp ферритларнинг химиявий формулалари қуйидагича ёзилади: ZnFе₂О₄ ёки NiFе₂0₄.
Оддий ферритларнинг ҳаммаси ҳам магнит хоссаларга эга бўлавермайди. Масалан, рух ва кадмий ферритлари (С_d Fе₂О₄) магнит бўлмаган моддалардир. Оддий ферритларда магнит хоссаларининг мавжуд ёки мавжуд эмаслиги уларнинг таркибига ва кристалл панжарада ионлар тақсимоти (жойлашиши) га боғлиқ. Юқорида санаб ўтилган оддий ферритлар шпинелp туридаги куб панжарага эга. Бундай панжара икки валентли, зич жойлашган, манфий зарядланган кислород ионларидан иборат бўлиб, бу ионлар оралиғида тўрт ёки олти кислород иони билан ўралган мусбат зарядли металл ионлари жойлашган. Шпинелp туридаги куб панжарада металл ионлари нормал ёки юзма-юз турган шпинелp тарзида тақсимланиши мумкин. Нормал шпинелp тарзида кристалланувчи рух ва кад­мий ферритлари магнит хоссаларга эга эмас, юзма-юз караган шпинелp тарзида кристалланувчи ферритлар эса магнит хосса­ларга эга бўлади.
Битта оддий ферритнинг иккинчи оддий феррит билан қаттиқ аралашмасидан иборат мураккаб ёки аралаш ферритлар энг яхши магнит характеристикаларига эга. Бу ҳолда магнитмас ферритларни оддий магнит ферритларга қўшиб ишлатиш мумкин. Масалан, оддий рух ва никелp ферритларнинг қаттиқ эритмаси аралаш никелp — рух ферритни ҳосил қилади, унинг химиявий формуласи қуйидагича:
Ni_xZn_(1-x)Fe₂О₃
Келтирилган формуладаги х материал таркибидаги никелp оксидининг моляр улушини, (1—х) эса рух оксидининг моляр улушини англатиб, бу улушлар йиғиндиси бирга тенг бўлади.
Ферритлар керамика ишлаб чикариш технологияси бўйича тайёрланади, яъни маълум нисбатда олинган бошланғич ку­кунсимон металл оксидлари тегирмонда майдалаб чиқарилади. Бу майдалаб туйилган кукунлар аралашмаси брикетлар тар­зида прессланади, улар печларда биринчи марта қиздириб куйдирилади. Куйдириб пиширилган брикетлар туйиб талкон қилинади ва ҳосил бўлган майин дисперсияланган кукунга бирор пластификатор, масалан, поливинил спирти қўшилади. Олинган массадан феррит буюмлар (ўзаклар, халкалар) пресслаб тайёрланади, сўнг улар 1000—1400°С температурада куйдирилади. Ҳосил қилинган мўрт қаттиқ буюмларни (кўпроқ қора рангда) фақат силлиқлаш мумкин.
РЭА да аралаш магнит — юмшоқ ферритлар: никелp — рух, марганец — рух, литий — рух ферритлар кўп ишлатилади. Ферритларнинг шартли белгилари: НН — никелp—рух, НМ— марганец — рух, ВЧ — юқори частотали литий — рух, СЧ — ўта юқори частотали, ВТ — тўғри бурчакли гистерезис сиртмоғига эга. Ҳарфий белгилар олдидаги рақамлар бошланғич магнит сингдирувчанликнинг ўртача қийматини 24-расм билдиради. Ўта юқори частотали ферритларнинг маркаларидаги бундай рақамлар тўлкин узунлигининг ўртача қийматини (см), гистерезис сиртмоғи тўғри бурчакли бўлган ферритларда эса коэрцитив кучни (А/М) билдиради. Масалан, 4000 НМ — бошланғич магнит сингдирувчанлиги 4000 га тенг бўлган марганец—рух феррит; 150 ВЧ — бошланғич магнит сингдирувчанлиги 150 га тенг бўлган юқори частотали феррит. Ферритларнинг қўшимча характеристикалари: зичлиги 3800—5000 кг/м³; КТР= (512)10^-6 1/°С; ғоваклиги 1—15%. 46- расмдан кўриниб турибдики, ферритлар металл маг­нит-юмшоқ материалларга нисбатан кичик тўйиниш индукциясига эга, шу сабабли улардан кучли майдонларда фойдаланиш юқори самара бермайди. Шундай ферритлар борки, масалан, НМС ферритлар улар катта тўйиниш индукциясига эга. 18-жадвалдан кўриниб турибдики, ферритнинг бошланғич магнит сингдирувчанлиги қанча кичик бўлса, ундан шунча кенг частоталар диапазонида фой­даланиш мумкинлиги кўриниб турибди.

Ферритларнинг афзаллиги шундан иборатки, кенг частота­лар диапазонида магнит характеристикалари барқарор, уюрма токларга кам энергия исроф бўлади, электромагнит тўлқиннинг сўниш коэффициенти кичик шунингдек, феррит буюмларни тайёрлаш осон. Ферритлар ҳам барча магнит материаллар каби, фақат Кюри температураси Т_к гача ўзининг магнит хоссаларини сақлайди. Таркиби турлича бўлган ферритлар учун Т_к нинг қиймати кенг оралиқда ётади: 70° дан 500⁰С, гача СВЧ (ЎЮЧ) аппаратураларда металл магнит материал­лар ва паст частотали ферритлар (никелp - рух ва бошқа ферритлар) солиштирма электр қаршилиги кичиклиги сабабли қўлланилмайди, акс ҳолда уюрма токларга сарфланадиган энергия йўқолишлари ортиб кетади.
СВЧ (ЎЮЧ) техникасида поликристалл ва монокристалл ферритлар қўлланилади. Поликристалл ферритлар қаторига литийли (10СЧ9), магнийли, никелли ва бошқа ферритлар киради. Ферритларнинг бу гуруҳи СВЧ (ЎЮЧ) диапазонида катта солиштирма электр қаршиликка (10⁸—10¹⁰ ОМм) ва барқарор магнит характеристикаларга эга. Солиштирма электр қаршилиги катта ва диэлектрик исрофлари кичиклиги билан фарқланувчи феррит гранатлар СВЧ (ЎЮЧ) техникасида кенг қўлланади.
9-жадвал

Доимий магнитлар тайёрлаш учун магнит-қаттиқ ферритлардан фойдаланилади, улардан барийли ферритлар ВаО6F₂О₃ кўп ишлатилади. Барийли ферритлар магнит-юмшоқ ферритлардан фарқли равишда куб тузилишга эмас, балки гексагонал кристалл тузилишга эга бўлиб, магнит анизотроп хусусиятга эга, бу эса мазкур ферритнинг коэрцитив кучини оширади. Барийли ферритлар, тузилишига кўра ихтиёрий жойлашган кристалл заррачалар тўпламидан ташкил топган по­ликристалл материаллардан иборат, бу эса барча йўналишларда ферритнинг бир жинслилигини билдиради. Бу феррит­лар изотроп ҳисобланади (БИ маркали).
Агар пресслаб магнит тайёрлаш жараёнида кукунсимон массага кучланганлиги катта (Н800 кА/М) ташқи магнит майдони таъсир эттирилса, кристалл заррачалар бир йўналишда жойлашиб қолади. Шундай усулда тайёрланган барийли магнитлар анизотроп бўлади (БА маркали), улар ўчоқда қиздириб юмшатилгандан сўнг изотроп магнитларникига нисбатан магнит характеристикалари юқори бўлади. Барийли феррит­лардан тайёрланган магнитлар катта солиштирма электр қаршиликка (10³—10⁶ Омм) эга. Фойдаланиш қулай бўлиши учун барийли магнитларнинг узунлиги кўндаланг кесимига нисбатан қисқарок танланади.
Барийли ферритлар магнит характеристикаларининг барқарорлиги билан фарқ қилади, бироқ улар температуранинг кескин ўзгаришига сезгир.
10-жадвал

Улар танқис бўлмаган кукунсимон материаллар—темир оксидлари (Fe₂О₃) ва барий, карбонат (ВаСО₃)лардан керамика тайёрлаш технологияси бўйича тайёрланади. Барийли ферритлардан тайёрланган магнитлар темир — никелp — алюминий қотишмалари ва бошқа металл материаллардан тайёрланган магнитларга нисбатан анча арзон.
Ҳамма ферритлар жуда мўрт бўлади, шунингдек магнит хоссалари температурага ва механик таъсирларга боғлиқ. Бу уларнинг камчилиги ҳисобланади. Ферритлар магнит ярим ўтказгич ҳисобланади, демак температура ортган сари уларнинг солиштирма электр қаршилиги камаяди, бу эса уюрма токларга кетадиган энергия сарфини орттиради. 19- жадвалда кенг қўлланиладиган барийли ферритларнинг асосий характеристикалари келтирилган.

Адабиётлар:

1) К.П.Богородиский, В.В.Пасинков, “Электротехнический материали”1985г
2) И.Холикулов,М.М.Нишонова”Электрон техника материаллари“ Тошкент шарк 2006й
3) Н.В.Никулин, В.А.Назаров ”Радиоматериаллар ва компонентлар “ Тошкент