CC BY
0УДК 669.112.228.1 ХАРАКТЕРИСТИКИ КЕРАМИЧЕСКИХ ФЕРРИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИАПАТИТА СИНТЕЗИРОВАННЫХ _НА СОЛНЕЧНОМ ПОТОКЕ_
Ж.З.Шерматов, М.С. Пайзуллаханов, О.Т.Ражаматов*
Ключевые слова: феррита, синтезированные, расплава, солнечной печи, оксида железа Ее20з, гидроксиапатита, измелченной, образцы, скорость охлаждения, керамических ферритовых материалов, обжигают, полимеризация, связующего(фенольной смолы).
Создание новых материалов на основе гидроксиапатита в последние десятилетия претерпело серьёзные изменения в связи с техническим прогрессом и развитием вычислительных методов.
Изучен керамических ферритовых материал на базе феррита калция полученный методом синтеза из расплава на Большой Солнечной Печи (БСП). Вещества, проявляющие ферромагнитные свойства всегда были востребованы. Они применяются в катушках индуктивности, устройствах записи и воспроизведения звука, в устройствах накопления информации, а также в электронных и электроизмерительных приборах.
Рентгенофлуоресцентный анализ образцов гидроксиапатита показал, что в нем больше всего кальций-57,9%, фосфор-37,2%. Результаты анализа представлены в рис.1. Солнечные технологии, в отличие от -
^ .„ыт-А Х3000 х 2000 Х50 Х20
традиционных, характеризуются высокой скоростью нагрева, позволяют получить мелкодисперсный однородный материал высокой | химической чистоты. В то же время в ферритовых материалах одновременно происходит процесс ферритизации. Такие особенности обуславливают возможности создания усовершенствованной керамики, композитов интерметаллических составов, функционально-градиентных материалов [1]. В данной работе нами изучены образцы феррита, синтезированные из расплава на солнечной печи стехиометрической смеси оксида железа Fe2O3 с гидроксиапатита. На базе измельченной до тонины 63 мкм смеси формовались (50кН) образцы стержни диаметром 5 мм и длиной 140 мм, которые устанавливались на фокальную плоскость солнечной печи и расплавлялись под воздействием концентрированного солнечного излучения. Отливки охлаждались в первом случае методом слива в воду, при которой скорость охлаждения составляла порядка 1000 град/с[2]. Материал сохраняет свои свойства при быстром охлаждении расплавленного образца. Во втором случае расплав был охлажден в условиях отключения потока концентрированного солнечного излучения (КСИ) на поверхности водоохлаждаемой подложки. Затем, материал измельчают до размера 63 мкм. Одну часть компонентов смешивают с ПВС, в машине МС100 при давлении 50 кН, получают форму таблетки диаметром 20 мм и обжигают при 1150-1350оС, вторую часть компонентов
. Рентгенофлуоресце
*Ж.З.Шерматов - старший научный сотрудник, д.т.н.(РШ), М.С.Пайзуллаханов - старший научный сотрудник, д.т.н.(Б8с), О.Т.Ражаматов - младший научный сотрудник. Институт материаловедения АН РУз.
смешивают с связующего(фенольной смолы) в прогретом смесителе (температура до 80°С) и после перемешивания массу разливают в формы, затем нагревают до 80-120°С (полимеризация) и охлаждают[3].
На рисунке-2 представлены СЭМ-изображения полученных материалов феррита.
С повышением температуры обработки изменяется фазовый состав, уменьшается количество дефектов, структура становится упорядоченной. В данной работе мы предлагаем метод синтеза керамических ферритовых
материалов синтезированного в концентрированном солнечном потоке[4].
В процессе деятельности человека искусственно образуются отходы. В связи с этим проблема утилизации отходов становится все более актуальной. Изучение образцов гидроксиапатита показывает, что из него можно получать электромагнитные и керамические ферритовых материалы.
Литература:
1. M.S. Paizullakhanov, Zh.Z. Shermatov, E.Z. Nodirmatov, F.N. Ernazarov, M.T. Sulaimanov,Sh. Nurmatov,& N.N. Cherenda// Synthesis of materials by concentrated solar radiation// High Temperature Material Processes 25(2):17-29 (2021).
2. М.С. Пайзуллаханова, Э. З. Нодирматова, О. Т. Ражаматова, А. А. Холматов, Н. Х. Каршиева, А. Ф. Тураев Особенности титанатов и ферритов бария- стронция, синтезированных из расплава на солнечной печи. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies 2022 15(5): 553-560.
3. Губкин С.П., Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б., Юрков Г.У. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства. Усп. химии. 2005. Т. 74. № 6. C. 539574.
4. Исупова Л.А., Цыбуля С.В. Крюкова Г.Н. Механохимический синтез и каталитические свойства феррита кальция Са2Fе2O5. Кинетика и катализ. 2002. Т. 43. № 1. С. 132-139.
QUYOSH OQIMIDA SINTEZLANGAN GIDROKSIAPATITASOSIDAGI KERAMIK FERRIT MA TERIALLARNING XUSUSIYA TLARI
Ushbu ishda biz temir oksidi Fe2O3 ning gidroksiapatit bilan stexiometrik aralashmasining quyosh pechida sintez qilingan eritmasidan ferrit namunalarini o'rgandik. Aralashmaning 63 mkm maydalik darajasiga asoslanib, namunalar (50 kN) diametri 5 mm va uzunligi 140 mm bo'lgan shakllar hosil qilinib, ular quyosh pechining markazlashtirilgan tekisligiga o'rnatilgan va kontsentrlangan quyosh nurlanishi ta'sirida erigan. Shakllangan namunalar birinchi holatda suvga quyilishi bilan sovutilgan, bunda sovutish tezligi taxminan 1000 gra/s edi. Eritilgan namunani tez sovutganda material o'z xususiyatlarini saqlab qoladi. Ikkinchi holda, eritma suv bilan sovutilgan substrat yuzasida konsentrlangan quyosh nurlanishi (CSI) oqimini o'chirish sharoitida sovutilgan. Keyin, material 63 mikron o'lchamiga qadar maydalanadi. Komponentlarning bir qismi PVA bilan aralashtiriladi, MS100 mashinasida 50 kN bosimda, diametri 20 mm bo'lgan shakl olinadi va 1150-13500S da pishiriladi, komponentlarning ikkinchi qismi bog'lovchi bilan (fenolik saqich) isitiladigan
aralashtirgichda (harorat 80°S gacha) aralashtiriladi va aralashtirgandan so'ng, massa qoliplarga quyiladi, so'ngra 80-120°S da (polimerizatsiya) qizdiriladi va sovutiladi.
ХАРАКТЕРИСТИКИ КЕРАМИЧЕСКИХ ФЕРРИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ
ГИДРОКСИАПАТИТА СИНТЕЗИРОВАННЫХ НА СОЛНЕЧНОМ ПОТОКЕ
В данной работе нами изучены образцы феррита, синтезированные из расплава на солнечной печи стехиометрической смеси оксида железа Fe2O3 с гидроксиапатита. На базе измельченной до тонины 63 мкм смеси формовались (50кН) образцы стержни диаметром 5 мм и длиной 140 мм, которые устанавливались на фокальную плоскость солнечной печи и расплавлялись под воздействием концентрированного солнечного излучения. Отливки охлаждались в первом случае методом слива в воду, при которой скорость охлаждения составляла порядка 1000 град/с. Материал сохраняет свои свойства при быстром охлаждении расплавленного образца. Во втором случае расплав был охлажден в условиях отключения потока концентрированного солнечного излучения (КСИ) на поверхности водоохлаждаемой подложки. Затем, материал измельчают до размера 63 мкм. Одну часть компонентов смешивают с ПВС, в машине МС100 при давлении 50 кН, получают форму таблетки диаметром 20 мм и обжигают при 1150-13500С, вторую часть компонентов смешивают с связующего(фенольной смолы) в прогретом смесителе (температура до 80°С) и после перемешивания массу разливают в формы, затем нагревают до 80-120°С (полимеризация) и охлаждают.
CHARACTERISTICS OF CERAMIC FERRITE MATERIALS BASED ON HYDROXYAPATITE SYNTHESIZED ON A SOLAR STREAM
In this work, we studied ferrite samples synthesized from a melt in a solar furnace of a stoichiometric mixture of iron oxide Fe2O3 with hydroxyapatite. Based on the mixture ground to a fineness of 63 ^m, samples (50 kN) were formed into rods 5 mm in diameter and 140 mm long, which were installed on the focal plane of a solar furnace and melted under the influence of concentrated solar radiation. The castings were cooled in the first case by pouring into water, at which the cooling rate was about 1000 deg/s. The material retains its properties when the molten sample is rapidly cooled. In the second case, the melt was cooled under the conditions of switching off the flow of concentrated solar radiation (CSI) on the surface of the water-cooled substrate. Then, the material is crushed to a size of 63 microns. One part of the components is mixed with PVA, in an MS100 machine at a pressure of 50 kN, a tablet with a diameter of 20 mm is obtained and fired at 1150-13500C, the second part of the components is mixed with a binder (phenolic resin) in a heated mixer (temperature up to 80°C) and after mixing, the mass is poured into molds, then heated to 80-120°C (polymerization) and cooled.
