NAM CHÂM FERRITE từ FERRITE MAGNETIC CERAMICS

LOGO

Đại
Đại Học
Học Quốc
Quốc Gia
Gia Thành
Thành Phố
Phố Hồ
Hồ Chí
Chí Minh
Minh
Trường
Trường Đại
Đại Học
Học Bách
Bách Khoa
Khoa
Khoa
Khoa Công
Công Nghệ
Nghệ Vật
Vật Liêu
Liêu
Bộ
Bộ môn
môn Vật
Vật liệu
liệu Silicate
Silicate
**********************************************************

**********************************************************

Báo cáo Tính chất công nghệ Vật Liệu
Đề tài

FERRITE MAGNETIC CERAMICS
Nhóm báo cáo:
Văn Công Thi
Thái Mộc Nguyên
Nguyễn Thu Thủy
Lê Văn Thân
Vũ Minh Huấn
Nguyễn Văn Phước
Tháng 6 /2011


NỘI DUNG

TỔNG QUAN VẬT LIỆU TỪ
TÍNH CHẤT CỦA VẬT LiỆU TỪ

KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO

ỨNG DỤNG VẬT LiỆU FERRITE TỪ

KẾT LUẬN


MAGNETIC MATERIALS ???
Vai trò của từ trường:

1. Xác định phương hướng.
2. Tạo điện trường biến thiên ứng dụng
trong máy phát điện
3. Trong xe máy.
4. Thông tin liên lạc
5. Trong y học.
6. Trong sinh hoạt hàng ngày: “Ông táo” từ


MAGNETIC MATERIALS ???

 Vật liệu từ là loại vật liệu mà dưới tác dụng của từ trường ngoài có thể bị
từ hóa, hay có những tính chất từ đặc biệt

 Từ tính của vật liệu biểu hiện ở khả năng hấp dẫn ( hút hay
đẩy ) hoặc các ảnh hưởng lên các vật liệu khác
Vd: Sắt, thép hay quặng manhetit (Fe3O4).


MAGNETIC MATERIALS ???

Vật
liệu từ


TÍNH CHẤT VẬT LiỆU TỪ

Tính chất: Hai tính chất quan trọng nhất của Vật liệu từ là
hiện tượng trễ và nhiệt độ Curie.
1. Nhiệt độ Curie

Nhiệt độ Curie là nhiệt độ mà tại đó, chất bị mất trật tự
từ, và khi T > TC, chất trở thành thuận từ và khi T < TC,
chất là sắt từ. Nhiệt độ C được gọi là nhiệt độ chuyển
pha sắt từ


TÍNH CHẤT VẬT LiỆU TỪ
2. Hiện tượng từ trễ:
- Ở trạng thái khử từ, các mômen từ sắp xếp bất trật tự làm cho vật sắt từ chưa
có từ tính. Nhưng nếu ta đặt vào một từ trường ngoài, mômen từ có xu hướng
định hướng theo từ trường ngoài làm từ độ tăng dần lên. Nếu ta tiếp tục tăng
đến một giới hạn gọi là trường bão hoà, thì tất cả các mômen từ sẽ hoàn toàn
song song với nhau, tạo nên hiện tượng bão hoà từ, khi đó từ độ sẽ đạt cực đại
và không thể tăng nữa, gọi là từ độ bão hoà (Is, tương ứng với cảm ứng từ bão
hoà Bs).
- Nếu ta khử từ bằng cách đặt từ trường ngược lại và tăng dần, thì từ độ giảm
dần và không còn đi theo đường từ hoá ban đầu, mà đi theo 1 đường khác do
sự liên kết mạnh giữa các mômen từ và khi từ trường ngoài bằng 0, thì từ độ
không bị triệt tiêu về 0 mà tiến đến một giá trị còn dư gọi là độ từ dư (tương ứng
với cảm ứng từ dư Br). Muốn khử hoàn toàn từ độ bằng 0, ta phải đặt vào một
từ trường ngược gọi là lực kháng từ (Hc) và nếu ta đặt tư trường theo 1 chu
trình kín, ta sẽ có 1 đường con kín gọi là đường con từ trễ


TÍNH CHẤT VẬT LiỆU TỪ


TÍNH CHẤT VẬT LIỆU TỪ

Cấu trúc.
• công thức hóa học chung là XO.Y2O3 .

với X là một kim loại hóa trị 2

Y là kim loại hóa trị 3 (mà dùng phổ
biến nhất là sắt)


MỘT SỐ FERRITE TỪ THÔNG DỤNG
 Ferit có câu trúc tinh thể lập phương spinel: loại này có công thức hóa
học tổng quát là MeO. Fe2O3, với Me là kim loại như Mn2+, Zn2+,Mg2+,
Ni2+. Thường được dùng trong các ứng dụng ở tần số cao và siêu cao
trong các mạch điện tử
 Ferrite từ lục giác có cấu trúc tinh thể lục giác, loại khoáng chất là
BaO.6Fe2O3 và SrO.6Fe2O3. Được dùng nhiều nhất cho các nam châm
vĩnh cửu do giá thành rẻ, dễ chế tạo và độ bền cao như: ferrite Bari
BaFe12O19, hay các ferri-garnet (Y3Fe5O12, 5Fe2O3.3Y2O3...)


KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
 Để có được thành phẩm là các oxit để chế tạo ferrite từ người ta
thường đi từ các oxit kim loại và các muối cacbonat.

Fe2O3


KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
Để chế tạo ferrite từ mềm MnZn có nhiều công nghệ khác nhau như:
 Công nghệ cổ điển.

 Công nghệ đồng kết tủa.
 Công nghệ phun nhiệt phân.


KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
 Công nghệ cổ điển

Nguyên liệu

Phối trộn

Sấy

Calcination

Nung

Nghiền mịn

Tạo hình ép


KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
 Công nghệ đồng kết tủa

Nguyên liệu

Tạo dung dịch

Kết tủa

Oxy hoá

Kiềm
Lọc
Nung

Tạo hình ép

Nghiền mịn

Sấy


KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
 Công nghệ phun nhiệt phân

Nguyên
liệu

Tạo dung
dịch
Nung

Phun nhiệt
phân

Phân
tán

Tạo hình
ép

Nghiền
mịn


KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
 Chế tạo ferrite từ cứng BaFe12O19:

Nghiền bi ướt

Fe2O3

Sấy
100oC/24h,
nung tạo
ferrite


KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
 Chế tạo ferrite từ cứng BaFe12O19:
CKD PVA

Bột ferrite

Ép tạo hình


KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO

 Chế tạo ferrite từ cứng BaFe12O19:

Sấy nhẹ 80oC/24h, nung
kết khối.


ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH
1. Xe hơi

Môtơ khởi động, hệ thống phanh chống khóa (ABS),
môtơ điều khiển gạt nước, các bơm phun, Quạt và điều khiển
của sổ. Chỗ ngồi..., loa, phanh bằng dòng xoáy, máy phát điện
xoay chiều.
2. Viễn thông
Hệ loa, micro, chuông điện thoại, Ống nghe, nói, chuyển
mạch và rơle.
3. Xử lý số liệu
Bộ điều khiển và
actuator đĩa cứng, các
môtơ bước, máy in.


ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH
4. Hàng điện tử tiêu dùng.
Môtơ DC cho vòi tắm, Máy giặt, Khoan, Bộ điều khiển
DC thế thấp cho các thiết bịkhông dây, Bộ loa cho TV và
Audio, Dụng cụ sửa chữa và tập trung tiêu điểm của chùm TV,
Dĩa copact disc, Computer gia đình, máy quay video, bộ khóa.
5. Các thiết bị điện tử.
Các cảm biến, Các công tắc không tiếp xúc, Các phổ kế

NMR, Đĩa đo năng lượng, Các thiết bị biến đội điện –cơ, Các
ống dẫn trường chéo nhau, Dụng cụ họat động chuyển dòng,
Thiết bị hãm.


ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH
6. Công nghiệp.
Môtơ DC cho các dụng cụ từ tính, Robot, Các thiết bị tách
từ cho việc tách kim loại và quặng, Các vật mang từ, các máy
nâng, Các bộ hãm và khớp nối, Các thiết bị đo.
7. Thiên văn và không gian.
Các vật mang không ma sát, Các môtơ bước, Các liên kết
cặp, Thiết bị, các ống truyền sóng, La bàn tự động.
8. Phẫu thuật sinh học.
Hàm răng, Nha khoa, Khoa chỉnh hình, Lành vết thương,
trét lổ thủng dạ dày, Các vòng đai đẩy, Trái tim nhân tạo từ
động, Thiết bị quét cơ thể cho Chụp ảnh cộng hưởng từ(MRI).


NAM CHÂM VĨNH CỬU


NAM CHÂM VĨNH CỬU
Nam châm gốm ferrite
-

-

Đặc tính của nam châm ferrite là:
Có dị hướng từ tinh thể cao hơn một bậc so với nam châm

AlNiCo do đó tạo ra lực kháng từ cao hơn nhiều so với
nam châm AlNiCo.
Tuy nhiên, do là hợp chất kiểu oxit và có mật độ khối
thấp nên từ độ của ferite lại thấp hơn nhiều so với của
nam châm AlNiCo.
Công nghệ chế tạo nam châm này rất đơn giản, giá thành
cac thành phẩm lại thấp nên nam châm này là loại rẻ tiền
nhất hiện nay. Đó là lý do chính giải thích tại sao nam
châm này chiếm thị phần lớn nhất.
Nam châm ferite không chỉ rẻ, mà còn có độ bền rất cao.


NAM CHÂM VĨNH CỬU

Nam châm AlNiCo
 Nam châm AlNiCo thường hạn chế ở kích thước nhỏ, các tính
chất từ khá yếu nhưng có tính chất cở khí rất tốt và có nhiệt độ
Curie có thể đạt tới 760oC.
 Bền nhiệt, có thể hoạt động ở nhiệt độ 550oC – 600oC.
 Nó cũng là một vật liệu có giá thành cao.
 Được sử dụng trong Bộ cảm biến, bộ đếm ( điện kế, đồng hô đo),
bộ điều khiển đồng hồ đo tốc độ …


NAM CHÂM VĨNH CỬU