1.2. Области применения высокопрочных ферритов.

Следует особо выделить те области технического применения керамических ферритовых материалов, где к ферритам предъявляются требования высокой прочности или где недостаточная механическая прочность является препятствием к их широкомасштабному использованию.

Хорошие технологические качества ферритов обусловили возможность изготовления большой гаммы сердечников: кольцевых, броневых, нарезных, трубных и т.д. На ферритовые детали воздействуют различные технологические нагрузки, которые возникают при изготовлении ферритовых устройств и аппаратуры на их основе. К числу рабочих нагрузок относят конструкционные механические нагрузки, возникающие при закреплении деталей, заливке и прессовке ферритов различными компаундами и т.п. Кроме того, наибольший интерес представляет действие на ферритовые детали эксплутационных механических нагрузок: термоупругих (возникающих из-за неравномерного нагрева или различия коэффициентов термического расширения соприкасающихся с ферритом материалов), динамических (возникающих при вибрации, ударах и линейных перегрузах на аппаратуру, в составе которой находятся ферриты), магнитострикционных (опасных для упруго зажатых сердечников). Совершенствование механических качеств ферритов приводит в ряде случаев к необратимым изменениям других параметров, прежде всего магнитных, и должно носить компромиссный характер.

В магнитных головках широко применяются Mn-Zn и Ni-Zn - ферриты благодаря удачному сочетанию высокого уровня магнитных свойств с низкими потерями. Высокоплотные ферриты для магнитных головок могут быть получены путём выращивания монокристаллов или по керамической технологии. Основными требованиями к ферритам для магнитных головок являются: высокая твёрдость, прочность, износостойкость, химическая стабильность.

Магнитотвёрдые ферриты на основе систем BaО - Fe₂O₃ и SrO - Fe₂O₃ используются в качестве постоянных магнитов. Оксидные порошковые магниты применяют в звуконосителях, громкоговорителях, малогабаритных двигателях, трансформаторах и фокусирующих магнитах. Магнитотвёрдые ферриты имеют низкую механическую прочность, обусловленную высокой пористостью, снижение которой методом горячего прессования может привести к деградации магнитных свойств.

Магнитострикционные ферриты используются в ультразвуковой технике различного назначения и мощности. Это станки для механической обработки ультразвуком хрупких материалов, аппаратура звуковой очистки, дефектоскопы, эхолоты, медицинская техника. В большинстве устройств подобного типа к вибраторам предъявляется дополнительное требование высокой механической прочности материала.

Одним из требований, предъявляемых к активной среде твердотельных лазеров, является высокая механическая прочность, чтобы выдерживать тепловые перегрузки. Активной средой лазера могут быть гранаты, в том числе и керамические.

2. Расчёт теоретической прочности.

Теоретическая прочность – прочность идеального кристаллического тела - можно оценить, предполагая, что при разрушение тела одновременно рвутся все межатомные связи, по формуле:

E

 =   (2.1)

a

где:  – модуль Юнга;

 - удельная поверхностная энергия;

a - параметр решетки.

Для большинства твердых тел  = 0.01   а, тогда  = 0.1. Для ферритов  = (1.0 ….. 1.8)*10⁶ кг/см².

Реальная прочность кристаллических тел на 2 - 3 порядка ниже теоретической, что объесняется наличием дефектов.

3. Экспериментальные методики.