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

лочью с одновременным или последующим окислением осадка;

2)восстановление окиси железа из гидроокиси железа;

3)разложение сульфидов двух- и трехвалентного же­ леза или превращение сульфида железа в окись железа;

4)термическое разложение карбоната железа или других органических соединений железа;

5)окисление металлического железа.

Имеются два способа изготовления синтетической (ис­ кусственной) окиси железа \РегОз; в результате получа­ ется два продукта с различными физическими и магнит­ ными характеристиками.

Один из способов получения магнетита, разработан­ ный О. Робером [139], используемый некоторыми фирма­ ми при изготовлении носителей магнитной записи, заклю­ чается в получении гидроокиси железа осаждением ам­

На самом деле процесс протекает значительно сложнее и дает большое число промежуточных продуктов (гидроза­ кись, перекись, гидроокись, основной ферроферрит и, на­ конец, магнетит).

Удлинение процесса образования магнитного порошка улучшает его качество, так как при медленном проведении процесса количество немагнитной Fe (ОН) з и окиси-гидро­ окиси железа, являющегося балластом в осадке, оказы­ вается наименьшим. Промытый и отцентрифугированный

он частично окисляется кислородом воздуха. Поэтому практически никогда нельзя получить магнетит с содер­

Очевидно, это и является причиной того, что осажден­ ный магнетит имеет более низкие магнитные свойства, а изготовленные из него носители магнитной записи — худ-

15

шие показатели электроакустических характеристик, чем носители магнитной записи, изготовленные из уРе2 0з.

Дж . X. Хатчингс [171] указывает, что магнетит Fe3 04 при сравнении с Y F 2 O 3 отличается неустойчивостью, осо­

(FeS04 -7H2 0), которое подвергают термическому разло­

приобретала бархатисто-черный цвет, что характеризова­ ло конец реакции. Осадок промывали, фильтровали и вы­ сушивали при комнатной температуре. Сухое вещество представляло собой матово-черную пудру с ярко выра­

сколько другую технологию. Однако и здесь в качестве исходного материала используется сульфат железа. В ра­ створ сульфата железа в воде добавляют щелочь, и по­ лученная суспензия гидрата окиси железа с помощью азотнокислого натрия окисляется при температуре 70— 90°С до магнетита:

16

Малые добавки других элементов в решетках ферро­ магнитных веществ часто значительно изменяют коэрци­ тивную силу и остаточное намагничивание их.

5.Порошок феррит кобальта CoOFe203

С целью повышения магнитных свойств порошка отдель­ ные фирмы видоизменяют процесс изготовления порошка, добавляя к раствору сернокислого железа раствор солей кобальта [55]. За счет введения посторонних катионов в кристаллическую решетку окисла железа повышается ко­ эрцитивная сила порошка, что можно себе представить следующим образом. Решетки катионов в уРе 2 0з не цели­ ком заполнены и содержат пустоты. В эти пустоты и внед­ ряются посторонние катионы, которые действуют как ино­ родные тела в ферромагнитном материале и вызывают поэтому повышение коэрцитивной силы.

Так же как и магнетит, феррит кобальта кристалли­ зуется в кубической системе обращенной шпинели.

Окись железа с добавкой кобальта может быть изго­ товлена тем же способом, что и окись железа в виде час­ тиц не игольчатой формы, т. е. путем добавления суль­ фата кобальта в осаждающий раствор.

На фабрике «Орво» [7] железо-кобальтовый феррит с содержанием 1,5% кобальта используют для изготовле­ ния магнитной ленты, предназначенной для синхронной записи звука на 35-лш пленке С2 и СгТ, а также для на­ несения магнитных дорожек на неэкспонированную

18

16-лш кинопленку. Получают его осаждением из водного раствора сульфата железа и расчетного количества суль­ фата кобальта водным раствором аммиака в присутствии азотнокислого калия с последующим окислением полу­ ченного феррита в электрических печах.

Размеры частиц, получаемых способом осаждения из растворов солей металлов, могут иметь большой разброс. Если исходный раствор содержит двух- и трехвалентные ионы металла, то размеры частиц весьма однородны в

сматривают высокую скорость образования центров крис­ таллизации частиц, но небольшую скорость их роста, то можно получать частицы, которые достаточно малы для того, чтобы обладать суперпарамагнитными свойствами.

Экспериментально показано, что для того, чтобы час­ тицы обладали ферромагнитными свойствами, минималь­ ный размер кристалла в феррите кобальта должен рав­ няться 0,15 мкм. Ленты, изготовленные из такого порош­ ка, сохраняют ферромагнитную стабильность, имеют меньший шум в паузах. Феррит кобальта слишком магнитотвердый материал, поэтому его не применяют для из­ готовления обычной магнитной ленты.

Итак, заключает Ч. Ми [94], магнитокристаллическую анизотропию окиси железа можно усилить путем добав­ ления кобальта. Это дает возможность управлять магнит­ ными свойствами очень малых сферических частиц и по­ лучать магнитные порошки с нужными для нас характе­ ристиками.

Однако, как указывает С. Атей [19], в полученном фер­ рите кобальта из-за кубических частиц анизотропия фор­ мы невелика и наблюдается тенденция к нестабильности магнитных показателей. Это приводит к нежелательной подверженности записи с малой длиной волны тепловому и механическому стиранию. Однако если точно такая же полезная намагниченность может быть получена в ферри­ те кобальта при наличии более мелких частиц, то обес­ печивается большее отношение сигнал/шум.

Исследования, проведенные И. И. Элиасберг[184], по­ казали, что с увеличением содержания кобальта возрас­

19