Изучение вольт-омических характеристик композитов на основе гексаферрита бария

Abstract

К настоящему времени задача создания новых, ранее неизвестных материалов, которые будут обладать востребованными на практике характеристиками, остается актуальной. В данной статье представлены результаты исследования магнитных материалов, которые пользуются большим спросом в современных технологиях. Одна из важных характеристик магнитных материалов - электрическое сопротивление. Так как удельное электрическое сопротивление магнитных материалов, главным образом, зависит от их химического состава, структуры и способа получения, цель представленного исследования состоит в том, чтобы создать и исследовать концентрационный ряд композитов, отобрать предпочтительные составы материалов на основе гексаферрита бария для дальнейшего изучения. В данной работе представлены результаты получения и исследования композиционных материалов на основе гексаферрита бария BaFei₂Oi₉, который известен разнообразием своих функциональных характеристик. Важная среди них - высокое значение удельного электрического сопротивления. Для исследования свойств таких материалов была подготовлена серия образцов, полученных методом двухстадийного твердофазного синтеза гексаферрита бария с добавлением оксида алюминия Al₂O₃ и оксида бора B₂O₃. Первая стадия - синтез гексаферрита бария BaFe₁₂O₁₉ из карбоната бария BaCO₃ и оксида железа Fe₂O₃ (гомогенизация, компактирование, спекание, измельчение, классификация порошка). Вторая стадия - получение композиционных материалов из порошков гексаферрита бария BaFe₁₂O₁₉, оксидов бора B₂O₃ или алюминия Al₂O₃ (гомогенизация, компактирование, спекание). Добавление оксидов алюминия Al₂O₃ и бора B₂O₃, по мнению авторов, способно обеспечить варьирование в широких пределах свойств композита за счет разницы магнитной восприимчивости и диэлектрической проницаемости его компонентов. Для измерения электрического сопротивления синтезированных образцов использовали устройство MIC-2500 в диапазоне напряжений постоянного тока 50-2500 В. В работе построены зависимости удельного сопротивления от концентрации оксидов. Определены оптимальные составы с лучшими значениями удельного сопротивления для исследуемых композитов. To date, the task of creating new, previously unknown materials, which will have the characteristics demanded in practice, remains relevant. This article presents the results of the study of magnetic materials that are in great demand in modern technologies. One of the important characteristics of magnetic materials is electrical resistance. Since the electrical resistivity of magnetic materials mainly depends on their chemical composition, structure and method of preparation, the aim of the present study is to create a concentration range of composites and to study them, to select the preferred composition of materials based on barium hexaferrite for further study.This paper presents the results of the preparation and study of composite materials based on barium hexaferrite BaFei₂Oi₉, which is known for the diversity of its functional characteristics. Important among them is the high value of electrical resistivity. To study the properties of such materials, a series of samples maded by the method of two-stage solid-phase synthesis of barium hexaferrite with the addition of aluminum oxide Al₂O₃ and boron oxide B₂O₃ were prepared. The first stage is the synthesis of barium hexaferrite BaFe₁₂O₁₉ from barium carbonate BaCO₃ and iron oxide Fe₂O₃ (homogenization, compaction, sintering, grinding, powder classification). The second stage is the production of composite materials from powders of barium hexaferrite BaFe₁₂O₁₉, oxides of boron B₂O₃ or aluminum Al₂O₃ (homogenization, compaction, sintering). The addition of aluminum oxide Al₂O₃ and boron B₂O₃, according to the authors, is capable of varying the properties of the composite over a wide range due to the difference in magnetic susceptibility and the dielectric constant of its components.To measure the electrical resistance of the synthesized samples, the MIC-2500 device was used in a DC voltage range of 50-2500 V. In this work, the dependences of the specific resistance on the concentration of oxides are plotted. The optimal compositions with the best values of resistivity for the composites under study were determined.