ФЕРИТИ - Химическа енциклопедия

ФЕРИТИ, сложни оксиди на желязо(III) с по-основни оксиди на други метали. Понякога се наричат ферити. като цяло, всички феримагнетици, независимо от тяхната химия. природа. Практически важните ферити принадлежат към следи, структурни групи.

Феритите със структура на шпинел имат общ f-lu, където M II е Ni, Co, Mn, Mg, Cu, Fe, Zn, Cd. Те кристализират в кубични. кристален решетка, пространства. група Fd3m, z \u003d 8. Тази група включва също литиев ферит LiFe 5 O 8 (може да се приеме, че M 2+ йони в него са заменени с Li + 0,5 + Fe 3+ 0,5) В нормалните шпинели M 2+ йони са разположени в октаедрична форма. възли, а Fe 3+ йони - в тетраедрични. В обърнатите шпинели половината от Fe 3+ йони са октаедрични. позиции, а другата половина от тези йони и M 2+ йони са в тетраедрични позиции, заемайки ги статистически. В по-голямата си част има смесени шпинели, в които и двата вида йони са разположени и в двете позиции. Феритите със шпинелна структура могат да разтварят средства. количество Fe 2 O 3. Те могат да образуват непрекъснати твърди разтвори един с друг, Fe 3+ могат да бъдат частично заменени с други йони - Al, Cr 3+, Ga, In, Sc, както и Ti 4+ и др.

Феритите с гранатна структура кристализират в кубични. кристален решетка, пространства. група Ia3d, z \u003d 8, имат общ f-lu R 3 Fe 5 O 12, където R е REE от Sm до Lu, както и Y. Най-важният от тях е итриев железен гранат Y 3 Fe 5 O 12 (вижте Синтетични гранати). В структурата на тези ферити REE йоните заемат додекаедър. позиции, 3/5 от Fe 3+ йони са тетраедрични, останалите 2/5 са октаедрични. R йони могат да бъдат частично заменени от REE йони с големи йонни радиуси (Pr, Nd, La, но не Ce), както и Bi и двувалентни йони Ca, Sr, Mn (в този случай част от Fe 3+ се заменя с йони с голям заряд - Sn 4+, Zr 4+, Ge 4+, Ti 4+, Si 4+ идори V 5+ и т.н.). Желязото във феритните гранати може да бъде частично заменено с Al, Ga, Cr 3+, In, Sc, като преобладават Al и Ga. заемат тетраедрични, а останалите - октаедрични. позиции.

Хексаферити - ферити с шестоъгълник. структура като минерала магнитоплумбит PbFe 12 O 19 (пространства, група P6 3 /tts) или свързани с него. Разграничете няколко. видове от тези ферити, по-специално BaFe 12 O 19 (обозначаван с M, често наричан ferroxdur), BaM 2 Fe 16 O 27 (означение W, тези ферити и следващите често се наричат ferroxplans), BaM 2 F 12 O 22 (обозначение Y), Ba 3 M 2 Fe 24 O 41 (Z), Ba 2 M 2 Fe 28 O 4 6 ( X), Ba 4 M 2 Fe 36 O 60 (V), където M - Fe 2+, Mn, Ni, Co, Zn, Mg, възможна е и комбинация, например Li ++ Fe 3+. Кристален структурите от хексаферити са изградени от шпинелни блокове, разделени от шестоъгълник. блокове, в които са разположени Ba йони (те могат да бъдат частично или напълно заменени с Ca, Sr или Pb йони). Възможно е да се заменят Ba йони с тризарядни йони, например. La, докато равен брой Fe 3+ йони са заменени с Fe 2+. Също така е възможно да се заменят Fe йони с Al, Ga йони или комбинация от дву- и четиризарядни йони.

наречени ортоферити. група ферити с ромбични. структура, подобна на изкривената структура на перовскитния минерал CaTiO 3 (пространствена група Pcmn, z = 4). Техният f-la RFeO 3 , където R-REE. Структурата на ортоферитите, подобно на други ферити, позволява различни изоморфни замествания. Ако горните групи ферити са всички феримагнетици, ортоферитите са антиферомагнетици и само при много ниски температури (няколко градуса К и по-ниски) те стават феримагнетики.

Феритите, като правило, са кристални. в-ва с относително висока твърдост и високи точки на топене. Те не са разтворими. във вода и орг. r-разтворители, разграждат до-тами. Стабилен на въздух, ноt-pax 1000 0 C и повече могат да се дисоциират, а тези, съдържащи Fe 2+ и Mn 2+, могат да се окислят. Съотношението на катиони и аниони във феритите може да се различава от стехиометричното с излишък или липса на кислород.

Поликристален феритите се произвеждат съгласно технологията за получаване на керамика чрез синтероване (при температури от 900 до 1500 0 C във въздуха или в специална атмосфера) смеси от оксиди или карбонати, съвместно изпарени разтвори на соли (нитрати, сулфати, двойни сулфати като хенити) или съвместно утаени хидроксиди, оксалати, карбонати. Единични кристали от ферити се отглеждат по методите на Verneuil, Czochralski, зоново топене (виж. Отглеждане на единични кристали), обикновено под налягане от O 2 няколко. MPa или няколко десетки MPa. По-често се използва хидротермално култивиране в разтвори на NaOH, Na 2 CO 3, NH 4 Cl или смес от хлориди под налягане от 20 до 120 MPa или отглеждане от разтвори в стопилка (смеси от PbO + PbF 2, PbO + B 2 O 3, BaO + B 2 O 3 или по-сложни), когато се използват като първоначални смеси от оксиди. Феритните филми със шпинелна структура обикновено се отглеждат по химичен метод. транспортни области с халогеноводороди (HCl) като носител. Филмите от феритни вентилатори и хексаферити се отглеждат чрез течна епитаксия от разтвори в стопилката, както и чрез разлагане на пари, например метални дикетонати.

Феритите се използват като магнит. материали в радиотехниката, електрониката, автоматиката, изчислителната техника (феритни антени, сърцевини, запаметяващи елементи и др.). В допълнение към описаните, известни са например ферити и други състави и структури. за алкални метали M I FeO 2, за алкалоземни. M 2 II Fe 2 O 5 и др. Много ферити са част от шлаката, специална. цименти и др.

Лит .: Rabkin L.I., Soskin S.A., Epstein B.Sh., Ферити. Структура, свойства, производствена технология, L.,1968 г.; Журавлев G.I., Химия и технология на феритите, L., 1970; Левин Б. Е., Третяков Ю. Летюк Л.М., Журавлев Г.И., Химия и технология на феритите, Л., 1983. стр. И. Федоров.