Снижение магнитных и диэлектрических потерь в иттрий-железистом гранате
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
нкого стержня сводится к определению в прямоугольном волноводе эквивалентной нормированной проводимости цилиндрического стержня из исследуемого электропроводного полимерного материала или резины. Стержень помещается в центре широкой стенки волновода параллельно вектору напряженности электрического поля волны, распространяющейся в волноводе.
Поскольку исследуемый образец обладает комплексной диэлектрической проницаемостью, значения ? и ?, зависящие от параметров волноводной линии, размеров образца и экспериментально измеренных активной G и реактивной В составляющих проводимости, рассчитывают по формулам:
? = 1 + [2 (2+0,5] (25)
? = [2 (2+0,5] (26)
U = 2 (27)
? = 2 - ), (28)
где ?В - длина волны в волноводе, м; ? - размер широкой стенки волновода, м;
d - диаметр стержня, м.
- волновод; 2 - поршень; 3 - зонд; 4 - исследуемый образец
Рисунок 17 - Схема для измерения электрофизических параметров электропроводных полимерных материалов и резин методом тонкого стержня
Активную G и реактивную В составляющие проводимости полимерной композиции измеряют с помощью короткозамыкающего поршня при фиксированном положении индикаторного зонда, установленного на расстоянии l = 0,25 ?В (2R + 1) от стержня.
Реактивную составляющую проводимости определяют по сдвигу поршня ?Х (см. рис. 4) при измерении минимума волноводной линии без образца и с образцом:
В = tg-?X. (29)
Величину активной составляющей проводимости рассчитывают по формуле
G = , (30)
Где Jmax и Jmin - сила тока, измеренная соответственно в максимуме и минимуме волноводной линии с образцом при квадратичной характеристике детектора.
2.3.6 Магнитная восприимчивость (метод магнитных весов)
Магнитную восприимчивость ? измеряют методом маятниковых весов в соответствии с рисунком 18.
Метод основан на измерении механической силы, которая действует на образец, помещенный в неоднородное магнитное поле. Эта сила в направлении оси x равна:
Fx = MтАвdH/dx, (31)
где М - магнитный момент образца; Н - напряженность магнитного поля.
Магнитный момент образца прямо пропорционален его магнитной восприимчивости х.
М= ттАв?тАвН, (32)
где m - масса образца.
Установка позволяет проводить исследования в интервале температур от 77 до 1800 К. Чувствительность установки позволяет измерять восприимчивость до 1тАв10-7 при массе образца 30-50 мг. Магнитную восприимчивость измеряют нулевым методом. Для этого используют метод механической компенсации в гравитационном поле. При этом методе кварцевый стержень 2 с образцом 1 возвращается в первоначальное положение при помощи каретки с микрометрическим винтом 5 с точностью до 0,01 мм. Для регистрации нулевого положения служит оптическая система, состоящая из источника света 7, зеркала 3 и экрана 8.
- образец; 2 - легкий кварцевый стержень; 3 - зеркало; 4 - тонкие шелковые нити; 5 - подвижная каретка с микровинтом; 6 - электромагнит; 7 - источник света; 8 - экран
Рисунок 18 - Схема маятниковых весов с компенсацией в гравитационном поле
Для градуировки установки в качестве эталона использовали образец гольмия массой 1,8 мг и магнитной восприимчивостью (70-200)тАв10-6. Исследуемые и эталонный образцы помещали в одну и ту же область поля с заданным значением HdH/dx с помощью каретки 5. Напряженность магнитного поля, создаваемая электромагнитом 6 в этой области, была равна 596,8 кА/м (7,5кЭ). Магнитную восприимчивость исследуемого образца ? рассчитывали по формуле:
?=?0 m0/m [(d - dt)/(d0 - dt)], (33)
где ?0 - магнитная восприимчивость эталонного образца; т0 и т - массы эталонного и исследуемого образцов; d0, d, dt - величины смещения точки подвеса эталонного, исследуемого образцов, кварцевого стержня без образца.
3. Результаты экспериментальных исследований
3.1 Результаты влияния отжига на основные электромагнитные характеристики
Таблица 5 - Электромагнитные параметры ИЖГ (избыток Fe2O3 1,34%) до и после отжига в атмосфере кислорода при давлении 5,0тАв 105 Па и температуре 900 оС
Контролируемый параметрПараметры ИЖГ до отжига в атмосфере О2Параметры ИЖГ после 48 ч. Отжига в атмосфере О2Параметры ИЖГ после дополнительного 48 ч отжига в О2Тангенс угла диэлектрических потерь tg??1,9тАв10-3 3,0тАв10-51,7тАв10-4 3,0тАв10-58,0тАв10-5 3,0тАв10-5Тангенс угла магнитных потерь tg??9,0тАв10-3 1,5тАв10-45,0тАв10-4 1,5тАв10-41,9тАв10-4 1,5тАв10-4Намагниченность насыщения Мs (кА/м)141,7 4139,3 4139,3 4Диэлектрическая константа ?15,0 1,5,9 1,5,9 1,5%
Различие в коэффициентах диффузии в моно- и поликристаллах свидетельствует о том, что в поликристаллах диффузия атомов кислорода имеет по дефектам второго рода (по границам зерен). Вслед за диффузией атомов по границам зерен происходит и диффузия атомов в объемы примыкающие к поверхности раздела кристаллитов.
В монокристаллах наблюдается анизотропия коэффициента диффузии в зависимости от кристаллографического направления. Максимальное изменение веса при отжиге наблюдается у подложек монокристаллов рабочая поверхность которых перпендикулярна направлению .
Как следует из уравнения, по данным, полученным из уравнения можно определить только произведение DS ? и, задавшись величиной ?, определить величину DS.
Определим необходимое время отжига для подложек ИЖГ (избы