книги из ГПНТБ / Соломоник И.Ш. Производство керамических деталей радиоаппаратуры

в результате чего изделия приобретают требуемые механи­

пературе выше точки плавления самого легкоплавкого ком­

1000 і200 ШО °С

Температуро спекшя

Р и с . 4-3

миаком, генераторным газом или неполностью сожженными газообразными углеводородными соединениями.

В процессе спекания заготовок различают 3 этапа тер­ мообработки зерен порошка: сначала полностью удаляется влага (при 200° С), затем снимаются внутренние упругие напряжения (при 0,5 Тпя) и, наконец, в результате оконча­ тельного нагрева заготовок в восстановительной или защит­ ной среде восстанавливаются окислы металла, и частицы из­ делия активно соединяются между собой. Наибольшее уплот­ нение структуры заготовки происходит в конце второго и в начале третьего этапа термообработки.

У с а д к а и з д е л и й в процессе спекания зависит от ре­ жимов прессования и термообработки. Более плотные исход­ ные структуры заготовок дают меньшую усадку. С повыше­ нием максимальной температуры спекания усадка увеличи­ вается. Ориентировочное сокращение размеров заготовок в

ходе печн имеется разгрузочная шлюзовая камера 7, анало­ гичная входной форкамере 3.

В целях дальнейшего повышения плотности изделий, улуч­ шения чистоты поверхности и корректировки габаритных раз­

инструментария. Усилия обжатия чаще всего равны усилиям прессования. Для повышения прочности и плотности деталей иногда приходится прибегать к усилиям калибрования, пре­ вышающим усилия первичного (формующего) прессования. Тогда после обжатия необходим отжиг для снятия наклепа.

Кроме методов холодного прессования с последующей тер­

когда совмещаются операции прессования и спекания. Способ горячего прессования в 20—30 раз сокращает время спека­

При горячем прессовании получаются очень плотные изде­ лия. Но трудносте подбора жаростойких сплавов для прессформ, способных длительно противостоять большим давлени­ ям и очень высоким температурам спекания металлокерами­ ческих композиции, ограничивают применимость метода.

В последнее время начали изготовлять металлокерамические ленты, продавливая порошок через зазор между вра­ щающимися прокатными валками. Ленты спекаются в печах непрерывного действия при температурах обычных для ме­ таллокерамики. Тонкая лента быстро прогревается, поэтому выдержка ленты при высокой температуре мала. Из металлокерамнческон ленты можно вырубать заготовки деталей, ис­ пользуя операции холодной штамповки.

Детали из металлокерамики могут подвергаться поверх­ ностному упрочнению путем цементации или азотирования, антикоррозийной защите, поверхностной металлизации. Порис­ тые антифрикционные изделия пропитываются в кипящем масле.

§ 2. Производство деталей из магнитной керамики

Трудоемкость изготовления ряда радиотехнических узлов (трансформаторов, дросселей, реле, контурных индуктивно-

и др.) обладают значительной электропроводностью, и из-за вихревых токов ухудшается добротность индуктивностей. Кроме того, магнитные характеристики листовых материалов чувствительны к механическим воздействиям, что приводит к нестабильности работы радиотехнического устройства. По­ этому, проектируя стабильные магнитопроводы для работы на радиочастотах, целесообразно назначать не листовые фер-

порошка магнитодиэлектрика обладают большим удельным

старения зависит от стабильности свойств диэлектрика, обво­ лакивающего ферромагнитные зерна, от постоянства свойств ферромагнитного материала и от устойчивости параметров связывающей пластмассы. К существенным недостаткам магнитодиэлектриков можно отнести сравнительно малую маг­ нитную проницаемость (<С65 гс/эрс), небольшую влагостой­ кость и заметную температурную нестабильность. Большие диэлектрические потери в пластмассовых наполнителях сдер­ живало внедрение магнитных материалов в коротковолновом и СВЧ диапазонах радиочастот. Разработка индикаторных и импульсных устройств также тормозилась из-за отсутствия магнитных материалов с большой магнитной восприимчиво­ стью и малыми высокочастотными потерями.

Впервые физико-химические исследования с целью поиска подходящих высокочастотных магнитных материалов были проведены японскими учеными Н. Сато и Т. Такэи и голланд­ скими инженерами фирмы «Филлипс». В 1933 г. Сато и Такэи

Как видно из рисунка, большие значения магнитной про­ ницаемости достигаются в узком участке номограммы. До­ пустимые рабочие частоты и температурный диапазон приме­ нимости ферритов также зависят от количественного соотно­ шения окислов (таблица 4—6).

Наименование марок ферритов вначале устанавливалось по величине магнитной проницаемости и индексу двухвалент­ ного металла (Н — никель, Ц — цинк, Л — литий и т. д.). На­ пример, полиферрит марки МНЦ-55 означает многокомпо­ нентную систему двухвалентных окислов меди, никеля, цинка и кобальта с окисью железа РегОз. Затем, по мере разработ­ ки ферритов со специфическими магнитными характеристи­ ками (определенной прямоугольностью гистерезисной петли, величиной коэрцитивной силы и т. д.), усложнился химиче­ ский состав ферритов и начали применяться разнообразные технологические процессы получения исходных порошков и режимы их обработки. В связи с этим была принята большая условность в обозначениях марок ферритов, например, ВТ-1, ВТ-2, ВТ-4, К-28, К-65, ПП-1, ПП-2, ПП-4, ПП-24 и др. Ино­ гда способ получения ферритов также служит основой мар­ кировки магнитной керамики. Так, если ферриты изготовля­ ются методами термического разложения солей, то их назы­ вают о к с и ф е р а м и , а в зависимости от величины началь­ ной магнитной проницаемости они приобретают наименование «оксифер-1000», «оксифер-400» и т. д.

а. П р и м е н е н и е ф е р р и т о в ы х д е т а л е й

вр а д и о а п п а р а т у р е

Конкретное использование магнитной керамики в радио­ устройствах зависит от совокупности электрических и маг­ нитных свойств материала. Важнейшие технические парамет­ ры ферритовых деталей обычно находятся из кривых намаг­ ничивания и предельных гистерезисных петель перемагннчивания. На рис. 4-7 приведены кривая намагничивания и пре­

тикам можно рассчитать вторичные магнитные параметры из-

и т. д. В зависимости от состава магнитной керамики и ре­ жимов технологического процесса ферритовые детали могут

мой гистерезисной петли (рис. 4-8 а, б, в), различной про­ тяженностью линейной части и кривизной нелинейных частей графика намагничивания.

Р и с . 4-7

Электрические характеристики магнитной керамики также отличаются большим разнообразием. Так, удельное электри­ ческое сопротивление феррита в зависимости от состава и

десятков единиц, тангенс угла потерь от единиц до тысячных долей единицы. Причем эти электрические параметры функ­ ционально связаны с частотой сигналов, температурой окру­ жающей среды, механическими напряжениями и другими факторами. Поэтому выбор состава магнитной керамики и ре­ жимов изготовления ферритовых деталей производится с уче­

многоканальных систем связи целесообразно применять мар­ ганец-цинковые ферритовые сердечники с очень узкой гисте­ резисной петлей. Они имеют высокую магнитную проницае-

мость, низкие потери на гистерезис (в слабых полях) и малые температурные коэффициенты нестабильности магнитной про­

с прямоугольной петлей гистерезиса. Такая форма петли по­

ченности одного знака к намагниченности другого знака и, следовательно, коммутировать цепи. Работа магнитных бес­ контактных реле поясняется рис. 4-9 а, б, в. На замкнутом тороидальном ферритовом сердечнике наматываются три об­ мотки: входная W\, выходная ш2 и управляющая wy. Предпо­ ложим, что на первую обмотку был подан импульс тока U, достаточный для полного намагничивания сердечника по пре­ дельной статической петле гистерезиса. В результате сердеч­ ник намагнитится до насыщения в одном из направлений, например, до значения Вм, так как он находится под воздей­ ствием импульса напряженности поля -\-Нм

дечника с прямоугольной петлей гистерезиса мало изменится (остаточная индукция ВГ^ВМ ) . В этом состоянии сердечник становится нечувствительным к повторным токовым сигналам положительной полярности, а во вторичной обмотке возни­

нала первичной обмотки. Каждый раз после перемагничивания сердечника в обмотке w2 индуктируется вторичное вы­ ходное напряжение. Но перемагничивание происходит только в тех случаях, если управляющий импульс иной полярности нежели предыдущий (или если он появляется в той же по­ лярности, но в обмотке, включенной навстречу). Быстродей­ ствие магнитного реле зависит от ряда факторов, в том чис­ ле и от ширины гистерезисной петли.

Способность магнитных бесконтактных реле запоминать полярность входного импульса (или обмотку, в которой он появился), сравнительно большое быстродействие, механиче­ ская и термическая устойчивость системы, малые габариты и вес — все это представляет большую ценность для многоэле­ ментных вычислительных машин.

Ферритовые сердечники, оформленные в виде длинных тонких стержней с успехом заменяют в радиоприемных уст­ ройствах направленные рамочные антенны. Чувствительность магнитной антенны повышается с увеличением длины и пло­ щади сечения сердечника (рис. 4-10), однако малогабарит­ ные ферритовые стержни легче прессовать и, следовательно, они намного дешевле. Для магнитных антенн в диапазоне длинных и средних волн рекомендуется использовать ферри­ ты с магнитной проницаемостью ji = 400 1000 гс/эрс, обес­ печивающие высокую добротность антенного контура. Отно­ шение длины сердечника к его диаметру рекомендуется при­ менять равным

-^ - = 2 0 ^ 2 5 . d