Ferritas

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Las ferritas ( oxíferas ) son compuestos de óxido de hierro Fe 2 O 3 con óxidos más básicos de otros metales , que son ferriimanes [1] . Son ampliamente utilizados como materiales magnéticos en electrónica de radio, ingeniería de radio y tecnología informática, ya que combinan una alta susceptibilidad magnética con propiedades semiconductoras o dieléctricas .

Estructura y propiedades de las ferritas

Ferritas de espinela

Las ferritas con estructura de espinela cristalizan en una red cúbica con grupo espacial Fd 3 m , Z = 8 . Su fórmula general es MeFe 2 O 4 , donde Me es un metal divalente: níquel , cobalto , manganeso , magnesio , cobre , hierro , zinc , cadmio [2] .

Granates de ferrita

Las ferritas con estructura granate cristalizan en una red cúbica de grupo espacial Ia 3 d , Z = 8 . Fórmula general: Me 3 Fe 5 O 12 , donde Me es un elemento pesado de tierras raras (del samario al lutecio ) o itrio . Un ejemplo de una ferrita ampliamente utilizada de esta clase es el granate de hierro itrio Y 3 Fe 5 O 12 [2] .

Hexaferritas

Las ferritas con red hexagonal (hexaferritas) tienen una estructura cristalina del tipo magnetoplumbita PbFe 12 O 19 con un grupo espacial P 6 3 / mmc o cercano a él. Este grupo de ferritas incluye varios tipos que difieren en la fórmula general [2] .

Ortoferritas

Las ferritas con una red rómbica (ortoferritas) tienen una estructura cristalina como una estructura de perovskita distorsionada con el grupo espacial Pcmn , Z = 4 y la fórmula general MeFeO 3 , donde Me es un elemento de tierra rara. Las ortoferritas, a diferencia de los tres grupos descritos anteriormente (ferriimanes), son antiferroimanes a temperaturas normales y se convierten en ferriimanes solo a temperaturas inferiores a unos pocos Kelvin [2] .

Propiedades químicas y físicas

La mayoría de las ferritas son sustancias cristalinas relativamente refractarias con una dureza suficientemente alta, insolubles en agua y disolventes orgánicos. Reaccionar con ácidos. A temperaturas normales son estables en el aire, a temperaturas superiores a 1000 °C pueden disociarse. En el aire a tales temperaturas, las ferritas que contienen Fe 2+ y Mn 2+ pueden oxidarse [2] .

Aplicaciones de las ferritas

Debido a la combinación de altas propiedades magnéticas y baja conductividad eléctrica, las ferritas se utilizan ampliamente en la tecnología de alta frecuencia (más de 100 kHz). Las ferritas se utilizan como materiales magnéticos en ingeniería de radio, electrónica, automatización, tecnología informática (absorbedores de ferrita de ondas electromagnéticas, antenas, núcleos, elementos de memoria, imanes permanentes, etc.).

Las principales formas de obtener ferritas

Las ferritas policristalinas se producen utilizando tecnología cerámica. A partir de un polvo de ferrita sintetizado a partir de una mezcla de componentes formadores de ferrita iniciales y granulado con un aglutinante, se prensan productos de la forma deseada, que luego se someten a sinterización a temperaturas de 900 a 1500 °C en aire o en una atmósfera de gas especial . Como componentes iniciales formadores de ferrita, se utilizan mezclas de óxidos , hidróxidos , oxalatos y carbonatos (a veces se precipitan juntos de la solución) o se separan conjuntamente soluciones de sales ( nitratos , sulfatos , sulfatos dobles del tipo schoenite . Los monocristales de ferrita son crecido por fusión de zona o por los métodos de Verneuil o Czochralski , generalmente bajo presión de oxígeno de varias decenas o cientos de atmósferas. Para ferritas solubles, el crecimiento hidrotermal se usa en soluciones de hidróxido o carbonato de sodio , cloruro de amonio o una mezcla de cloruros bajo presión de 200 a 1200 atmósferas. Los cristales individuales de algunas ferritas (cuando se usa una mezcla de óxidos como materiales de partida) también se forman a partir de soluciones en la masa fundida (mezclas de PbO + PbF 2 , PbO + B 2 O 3 , BaO + B 2 O 3 o más complejos) [2] .

Para el crecimiento de películas de ferrita con estructura de espinela se suele utilizar el método de reacciones de transporte químico con cloruro de hidrógeno u otros haluros de hidrógeno como portador, y para películas de granates de ferrita y hexaferritas, el método de epitaxia líquida a partir de soluciones en estado fundido. , así como el método de descomposición de vapor (como materiales de partida gaseosos) se utilizan, por ejemplo, β -dicetonatos de metales) [2] .

Véase también

Notas

  1. ↑ A veces, las ferritas se llaman ferrimagnetos, independientemente de su composición química.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Fedorov P. I. Ferritas // Enciclopedia química  : en 5 volúmenes / Cap. edición N. S. Zefirov . - M .: Gran Enciclopedia Rusa , 1998. - V. 5: Triptófano - Iatroquímica. - S. 86. - 783 pág. — 10.000 copias.  — ISBN 5-85270-310-9 .

Literatura

  1. Mikhailova M., Filippov V., Muslakov V. Ferritas magnéticas blandas para equipos radioelectrónicos. Directorio. - M. Radio y comunicación, 1983.
  2. Kunevich A. V. Ferritas , catálogo M., 1991
  3. Kunevich A. V., Podolsky A. V. Sidorov I. N. “Ferritas: libro de referencia enciclopédico. Imanes y sistemas magnéticos. Volumen 1, editorial Lik, 2004
  4. Zhuravlev G.I. Química y tecnología de las ferritas - Leningrado : Química. Leningrado. departamento, 1970. - 191 p.
  5. Smith, I., Wein, H. Ferritas. - Moscú: Literatura Extranjera, 1962. - 504 p.
  6. Citidze, Y., Sato, H. Ferritas . - Moscú: Mir, 1964. - 407 p.
  7. Takei Takeshi. ferritas _ - Moscú: Metalurgia, 1964. - 192 p.

Enlaces

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