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

таллической решетке не отличаются от ферропорошков с кубической формой частиц, однако по магнитным свой­ ствам они имеют существенное преимущество.

Частицы порошка с игольчатой формой кристалла имеют различные магнитные показатели при намагничи­ вании вдоль оси частиц и в поперечном направлении, т. е. обладают магнитной анизотропией, связанной с фор­ мой частиц. Намагниченность частиц тем больше, чем больше отношение длины частиц к ее поперечному сече­ нию. Это означает, что остаточная индукция в направле­ нии длинной оси частиц оказывается значительно боль­ шей, чем в поперечном направлении, и дает возможность увеличить чувствительность получаемого носителя маг­ нитной записи звука. Кроме того, как указывает И. Ешке [55], коэрцитивная сила окисей железа зависит от крис­ таллической структуры и от величины первичных частиц, причем она тем больше, чем больше отношение длины ча­ стиц к диаметру.

Повышенная коэрцитивная сила порошка способству­ ет получению лучшей частотной характеристики и хоро­ шей сохраняемости фонограммы, а также устраняет воз­ можность случайного стирания магнитной фонограммы и зашумления при перемагничивании под действием пере­ менного поля.

Ч. Ми [94] также указывает, что игольчатые частицы •уРегОз соответствуют основным требованиям, предъявля­ емым к порошкам для магнитных лент, поскольку с по­ мощью ориентации таких частиц можно получить боль­ шее отношение остаточной -намагниченности к намагни­ ченности насыщения. Кроме того, анизотропия формы зависит лишь от геометрии частиц и намагниченности на­ сыщения; поэтому намагниченность сравнительно устой­ чива при изменениях температур, поскольку точка Кюри для этой окиси равна 675° С. При обеспечении хорошей однородности формы и размеров частиц можно добиться соответствующей однородности полей перемагничивания частиц в рабочем слое ленты. Увеличение однородности полей перемагничивания частиц позволит, по-видимому, улучшить, запись в области коротких волн. И, наконец, со­ отношение остаточной намагниченности и коэрцитивной силы у уРегОз достаточно мало, чтобы свести на нет по­ тери из-за самораз'магничивания.

Для получения ферромагнитного порошка игольчатой формы, по Ф. Кронес [156], исходным продуктом служит раствор, который получается путем окисления в воздухе

22

при низкой температуре гидрата окиси железа. При этом получается тонкодисперсный гидрат окиси железа (заро­ дыш) :

4FeS04 • 7 Н 2 0 + — — + 8NaOH -> 2Fe2 03 • FLO +

воздух

+ 4Na2 S04 + ЗОН 2 0 .

Затем, вдувая в полученную суспензию воздух при по­ вышенной температуре в присутствии металлического же­ леза и его сульфата, выращивают частицы гидрата окиси железа (зародыши) до желаемых размеров:

Полученный магнетит при дальнейшей сушке при тем­ пературе около 250° С окисляется в бурую у-окись же­ леза:

Переход желтого гидрата окиси железа сначала в чер­ ный магнетит, а затем в бурую у-окись железа не вызыва­ ет изменения игольчатой формы частиц. Их средняя дли­ на — около 1 мкм, а диаметр — около 0,1 мкм, т. е. соот­ ношение 10 : 1. Чем меньше частицы порошка, тем больше их коэрцитивная сила.

Для производства магнитных лент используют пре­ имущественно этот порошок, причем по возможности при­ меняют ориентацию кристаллов игольчатой формы во время полива.

Фирмой «Кодак—Пате» в 1952 г. разработана иголь­ чатая окись железа. Производство магнитных лент на базе этого порошка позволило улучшить такие показате­ ли магнитных лент, как копирэффект, чувствительность на всех частотах, нелинейные искажения, что дало возмож-

23

ность уменьшить скорость движения ленты в магнитофо­ нах при записи-воспроизведении с 76,2 см/сек до 19,5 см/сек без ухудшения качественных показателей за­ писи. Переработку красной окиси железа в магнитный порошок фирма производит сама. Для этой цели фирма сконструировала установку для непрерывного восстанов­ ления окиси железа в магнетит и окисления магнетита в магнитную окись железа. Восстановление окиси осущест­ вляется смесью водорода и метана в трубе длиной 4 м.

П. Пешев, О. Цырноречки и И. Аршинков [121] при по­ лучении игольчатой yFe2Os, как и многие другие авторы, исходили из гетита aFeOOH. Последний получали по сле­ дующей схеме:

Так как промывка осадка aFeOOH — процесс длитель­ ный и непродуктивный, авторы изменили известную схему изготовления игольчатой YFe2 03 : осаждение — промыв­ ка — сушка — восстановление — окисление. Высушенный непромытый продукт подвергали восстановлению, а по­ лученный магнетит промывали проточной водой в силь­ ном магнитном поле. После сушки и окисления получали

YFe2 03 .

Восстановление окиси железа происходит последова­ тельно Fe203—^Fe304"~^FeO—^Fe, причем глубина восста­ новления зависит от температуры и от продолжительнос­ ти процесса. Авторы нашли, что восстановление водоро­

торых была получена aFeOOH, на форму частичек и на магнитные параметры yFe203 , а именно:

а) влияние температуры осаждения aFeOOH при ус­ ловии стехиометрического количества сульфата железа, аммиака и хлората калия. Эксперименты показывают, что анизотропия частичек уР^Оз растет с повышением температуры, при этом также заметно повышается и ко­ эрцитивная сила (рис. 6). Однако по всем магнитным по­ казателям порошка максимальная температура была принята 50°С;

24

б) влияние pH перед окислением Fe (ОН) 2 с помощью КС Юз представлено на рис. 7. Из приведенных опытов видно, что геометрическая анизотропия частичек сохра-

воздухе при определенных условиях. Этот способ трудо­ емкий и позволяет получать небольшое количество гото­ вого продукта. Кроме того, в случае нарушения режима

25