Формование изделий осуществляют с помощью гидравлических автоматических или полуавтоматических прессов при давлении до 200 МПа (2 Т/см), а в случае применения в качестве пластификатора парафина - до 300 МПа (3 Т/см). Протяжку изделий в виде стержней и трубок производят на мундштучных прессах путем выдавливания пластичной ферритовой массы под воздействием поршня через мундштук. Горячее литье осуществляют на литьевых машинах при температуре 70-90° С.

Для получения у ферритов плотности, близкой к теоретической (например, у материалов для сердечников магнитных головок, что соответствует высокой механической износоустойчивости), применяют способ горячего прессования, который состоит в следующем. Вначале способом обычного (холодного) прессования делают заготовки, например, в виде таблеток диаметром 30-70 мм и высотой 6-12 мм.. Далее эти заготовки помещают в жаропрочные формы из карбида кремния, которые изолируют от стенок, засыпая глинозем. Пресс-форму с таблеткой помещают в печь, где производится спекание по температурному режиму, не отличающемуся от описанного ранее. Особенность состоит в том, что при температуре 1100-1300° С в течение 15-20 мин на заготовку через верхний пуансон оказывается давление 10-30 МПа. В дальнейшем из заготовок механической обработкой получают изделия нужной конфигурации.

Заключительной технологической операцией, от которой в значительной степени зависит качество феррнтовых изделий, является окончательный обжиг, в результате чего происходит спекание (образование черепка) и заканчивается процесс феррити-зации.

Несмотря на кажущуюся простоту рассмотренного технологического процесса, в производстве ферритов встречаются большие трудности.

Одним из основных недостатков ферритов является плохая воспроизводимость свойств. Метод смешения оксидов не позволяет устранить этот недостаток, что объясняется следующим образом.

Оксиды в зависимости от способа их получения и внутреннего строения обладают различной активностью, т. е. способностью вступать в химические соединения. Чем выше активность, тем легче и полнее происходит процесс ферритизации.

Например, опытным путем было установлено, что закись никеля, полученная прокаливанием углекислого никеля при температуре 700° С, лучше ферритизуется, чем закись никеля, полученная прокаливанием при более высокой температуре.

Большое влияние на активность оксидов оказывают также примеси и степень измельчения частиц.

Практически при массовом производстве ферритов по методу смешения оксидов из каждой партии сырья предварительно изготавливают пробную партию изделий, и только в том случае, если свойства этих изделий соответствуют техническим условиям, сырье используют в производстве.

При использовании метода термического разложения солей (рис. 2.20, б) обеспечивается контроль процесса образования оксидов.

Исходными материалами в данном случае являются не оксиды, а сернокислые и другие соли соответствующих металлов, содержащие кристаллизационную воду.

Соли смешивают в необходимой пропорции и нагревают до 300° С. При этом происходит расплавление солей в кристаллизационной воде и их Молекулярное перемешивание, в результате которого увеличивается активность массы, что позволяет значительно снизить требования к качеству помола.

Полученную после выпаривания воды твердую массу размалывают и нагревают до 935° С под вытяжкой.

При прокаливании происходит термическое разложение солей на оксиды и газы. Исследования показали, что уже на этой стадии возникает частичное образование феррита. Дальнейшее изготовление феррита совпадает с методом смешения оксидов.

Метод термического разложения солей дает улучшенную воспроизводимость свойств ферритов и позволяет получать магнитомягкие ферриты, имеющие значительно более высокую начальную магнитную проницаемость, чем при изготовлении первым методом.

Недостатками метода термического разложения солей являются:

1) усложненный технологический процесс;

2) образование отходов, составляющих по массе приблизительно две трети от общего количества сырья;

3) необходимость утилизации отходов, в большинстве случаев являющихся вредными и загрязняющими воздушный бассейн (сернистые и другие газы).

При использовании метода совместного осаждения гидрооксидов или углекислых солей (рис. 2.20, в) исходными материалами также являются соли, но технологический процесс на первом этапе отличается от метода термического разложения солей и заключается в следующем. Соли растворяют в дистиллированной воде и в раствор добавляют осадитель (соду, гидрат оксида натрия, аммиак и др.). В результате происходит совместное осаждение гидрата оксидов или углекислых солей.

Осадок тщательно промывают дистиллированной водой и обрабатывают по методу термического разложения солей. Многократная промывка способствует удалению растворимых примесей, что повышает частоту смеси оксидов и увеличивает активность. Это является преимуществом метода.

Однако он обладает всеми недостатками, присущими методу термического разложения солей, и, кроме того, еще большей сложностью, потерями неопределенного количества материала при промывке, а также опасностью появления примесей в виде некоторого количества растворимых солей, адсорбированных осадком.

При хорошо отработанной и точно соблюдаемой технологии метод совместного осаждения гидроксидов позволяет получать фер-

риты с самыми высокими воспроизводимостью свойств и однородностью массы.

Для комбинированного метода одни составляющие получают методом смешения оксидов, другие - методом совместного осаждения гидроксидов или углекислых солей. Такой подход к выбору исходных материалов объясняется тем, что, например, на свойства никель-цинкового феррита качество (активность) ZnO влияет мало, а РсгОз или NiO влияет очень сильно. Поэтому целесообразно использовать в качестве сырья оксид цинка и соли железа или никеля.

Отличительная особенность производства марганец-цинковых ферритов состоит в том, что при охлаждении ферритов в среде воздуха при атмосферном давлении марганец имеет тенденцию к окислению до более высоких степеней, чем МпО, что приводит к резкому снижению магнитных свойств.

Для получения марганец-цинковых ферритов с высокой магнитной проницаемостью изделия должны спекаться в контролируемой газовой среде, что можно осуществить двумя способами:

1) путем изменения давления воздуха в печи в зависимости от температуры по определенной программе;

2) применением в печи среды, состоящей из смеси азота с кислородом, при- изменяющемся парциальном давлении кислорода в зависимости от температуры и неизменном (немного более атмосферного) общем давлении этой смеси.

Предварительный обжиг и спекание марганец-цинковых ферритов требует более высоких температур, чем для никель-цинковых.

Изделия из марганец-цинковых ферритов, предназначенных для работы в слабых полях, подвергают искусственному старению, которое состоит в выдержке при /= 150° С в течение 48 ч.

Отметим некоторые особенности технологии производства про-катаных феррнтовых пленок, которые используют в микроминиатюрных индуктивных элементах, элементах техники СВЧ и особенно широко в вычислительной технике в виде пленок ферритов с ППГ (в качестве кольцевых микросердечников с наружным диаметром до 0,3 мм и интегральных магнитных элементов типа «слоистый феррит»).

Технология получения ферритовых пленок толщиной 10- 300 мкм состоит в следующем.

Ферритовый порошок после предварительного обжига смешивают со специально подобранным пластификатором, содержащим раствор синтетического каучука и эпоксидную смолу. Полученную пластическую массу многократно пропускают через вальцы с постепенно суживающимся зазором и превращают в ровную гибкую ленту требуемой толщины. Далее из ленты вырезают или выштам-повывают изделия нужной конфигурации, которые затем подвергают контролируемому спеканию. Свойства прокатанных пленок соответствуют свойствам объемных ферритов.

Ферриты отличаются высокой твердостью и хрупкостью. Механическую обработку ферритов наиболее успешно можно произво-