Файл: Авилов Г.В. Изготовление магнитных лент для кинематографии.pdf

ной. Для проверки этого положения в отношении ферро­ магнитного и ферритокобальтового порошка были при­ готовлены суспензии в жидкостях, имеющих различную диэлектрическую постоянную.

Результаты испытания представлены в табл. 10, ко­ торая показывает, что при сравнительно небольшой диэлектрической постоянной жидкости ферромагнитная и ферритокобальтовая суспензии делаются неустойчи­ выми, так как происходящее вследствие агрегации увели­ чение размеров частиц приводит к быстрому их оседанию под влиянием силы тяжести.

Следует отметить, что такая неустойчивость суспензии при одних и тех же условиях ее изготовления относится в большей степени к ферритокобальтовому, нежели к ферропорошку. Если учесть, что степень измельчения частиц первого и второго порошка при изготовлении суспензии была одна и та же, то более быстрое оседание феррито­ кобальтового порошка можно объяснить, очевидно, недо­ статочным зарядом частиц.

Результаты более полного исследования влияния ди­ электрической постоянной органической жидкости на ста­ бильность ферритокобальтовой .суспензии представлены в табл. 11.

Т а б л и ц а 11

СТАБИЛЬНОСТЬ ФЕРРИТОКОБАЛЬТОВОЙ СУСПЕНЗИИ В ЖИДКОСТЯХ С РАЗЛИЧНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОСТОЯННОЙ

57

диэлектрическую постоянную, дают малостойкие суспен­ зии, в то время как бутиловый и этиловый спирты имеют большую величину диэлектрической постоянной и дают более стойкие суспензии (рис. 16).

Рис. 16. Зависимость стабильности ферритокобальтовой суспен­ зии от диэлектрической постоянной жидкости

Однако ацетон, имеющий относительно большую ди­ электрическую постоянную, чем метилэтилкетон, дает су­ спензию менее стойкую (см. табл. 11). Такая же картина наблюдается и у спиртов: чем далЕше в гомологическом ряду стоит спирт, тем меньше его диэлектрическая посто­ янная, а стабильность суспензий больше. Очевидно, вели­ чина диэлектрической постоянной не может полностью характеризовать стойкость суспензии, необходимо учи­ тывать и другие свойства жидкости, например ее молеку­ лярный вес, плотность, поверхностное натяжение.

По А. Дебаю [47], характерной величиной для оценки свойств жидкости служит ее молекулярная поляризация, определяемая по уравнению Клаузиуса — Мозотти:

58

где Р — молекулярная поляризация; е — диэлектрическая постоянная; M — молекулярный вес; d — плотность.

Если по-этому уравнению определить молекулярную поляризацию различных спиртов, то получится, что с уве­ личением молекулярного веса спирта молекулярная поляризация возрастает, хотя и понижается его диэлект­ рическая постоянная. Это же явление наблюдается и для гомологического ряда сложных эфиров уксусной кислоты. Метилэтилкетон также имеет более высокую молекуляр­ ную поляризацию, чем диметилкетон (ацетон) см. табл. 12.

Таким образом, на стабильность суспензий, по-види­ мому, оказывает влияние диэлектрическая постоянная при сравнении первых членов гомологических рядов раз­ личных по химической природе жидкостей. В гомологиче­ ском же ряду стабильность суспензий тем выше, чем вы­ ше молекулярная полярность жидкости.

Чтобы процесс пленкообразования и высыхания сус­ пензии на пленке проходил правильно, при изготовлении суспензии на производстве пользуются не одной органи­ ческой жидкостью, а композицией жидкостей с различ­ ными температурами кипения. Были проверены смеси двух жидкостей, диэлектрическая постоянная которых менялась в довольно широком интервале, в зависимости от соотношения их в смеси. Результаты испытания ста­ бильности ферромагнитных суспензий, изготовленных из таких смесей, представлены в табл. 13.

Полученные результаты показывают, что с увеличени­ ем диэлектрической постоянной смеси двух жидкостей

59

стабильность ферромагнитной суспензии резко воз­ растает.

Для получения стабильных суспензий из гидрофиль­ ных порошков некоторые авторы [132] рекомендуют до­ бавлять ничтожно малые количества полярных веществ. Стабилизация суспензии полярными веществами проис­ ходит за счет размельчения частиц порошка, которые до прибавки полярных веществ присутствуют в суспензии в виде сгустков. Проведенные исследования показали, что

t, сек

Рис. 17. Стабилизация ферромагнитной суспензии изоамиловым спиртом

стабильность ферромагнитной суспензии в толуоле мож­ но резко повысить путем введения в ее состав небольших количеств изоамилового спирта, имеющего высокую моле­ кулярную поляризацию (Р = 89), — см. табл. 14 и рис. 17.

Стабилизация суспензии поверхностно-активными ве­ ществами. Кристаллический ферромагнитный порошок в органических жидкостях, имеющих малую диэлектриче­ скую постоянную и относящихся к неполярным жидкос­ тям, в результате разности их полярности слипается, что приводит к автокоагуляции. Добавка полярных веществ стабилизирует суспензию, так как образующийся адсорб­ ционный слой увеличивает заряд частиц и элементарные частицы ферромагнитного порошка остаются постоян­ ными.

В качестве поверхностно-активных веществ (смачива­ телей) мы использовали СВ-102 (натриевую соль диэтилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты). Результа-

61

ты экспериментальной проверки стабилизации ферромаг­ нитной суспензии (табл. 15) позволили сделать вывод, что ничтожно малое количество поверхностно-активного вещества резко стабилизирует ферромагнитную суспен­ зию, приготовленную на смеси бензол — этиловый спирт.

Т а б л и ц а 14

СТАБИЛИЗАЦИЯ ФЕРРОМАГНИТНОЙ СУСПЕНЗИИ ИЗОАМИЛОВЫМ СПИРТОМ

можно повысить за счет применения жидкостей с повы­ шенной диэлектрической постоянной, причем в жидкостях одного и того же гомологического ряда стабильность суспензии тем выше, чем выше их молекулярная поляри­ зация. Повысить стабильность суспензии можно также путем введения в них ничтожно малых количеств поверх­ ностно-активного вещества.

Если образование сольватных оболочек не может быть обеспечено поверхностными явлениями между ферропорошком и связующим веществом, необходимо добавить стабилизатор, который способствует структурному обра­ зованию в суспензии и тем самым замедляет осаждение тонкодисперсных частиц ферропорошка. При изготовле-

62