Магнитные резины

Магнитные резины применяют в радиотехнической промышлен¬ности, электронной и вычислительной технике и других отраслях народного хозяйства. Они обладают свойствами, присущими по¬лупроводниковым магнитным материалам (керамическим ферри¬там), и резинам, т. е. магнитными и электроизоляционными свой¬ствами, а также эластичностью, гибкостью, малой плотностью и вибростойкостью.
Преимуществом эластичных магнитных материалов по сравне¬нию с твердыми является их способность перерабатываться в из¬делия сложной формы и повторять неровности контактирующих с «ими поверхностей. Кроме того, при разрезании этих резин на куски любой формы их свойства не измеряются. Магнитные ре¬зины подразделяют на магнитномягкие (эластичные материалы, обладающие высокой магнитной проницаемостью и небольшой коэрцетивной силой — остаточной намагниченностью при отсутст¬вии магнитного поля) и магнитнотвердые (эластичные материалы с большой остаточной индукцией и коэрцетивной силой), которые могут использоваться как постоянные магниты.
Магнитные свойства резин зависят от магнитных свойств со¬держащихся в них наполнителей. Наилучшими наполнителями, обеспечивающими получение резин с высокими диэлектрическими показателями и хорошими магнитными свойствами, являются фер¬риты— синтетические оксидные ферромагнитные полупроводники, представляющие собой двойные нли тройные окислы, образуемые окисью железа Fe203 с некоторыми окислами двухвалентных ме¬таллов. Они могут быть получены прессованием и обжигом меха¬нической смеси окислов или термическим разложением твердой смеси солей, полученных выпариванием нз водного раствора или совместным осаждением.
Для получения магнитномягких резин применяют ферритовые порошки, основными характеристиками которых являются — хими¬ческий состав, удельная поверхность частиц, гранулометрический состав, удельная намагниченность порошка, статическая магнит¬ная проницаемость, коэрцетивная сила (табл. V.3)

Таблица V.3. Состав и свойства ферритовых наполнителей никельцинкового 600НН и 200НН и марганец-цинкового 6000НМ для магнитномягких резин

Размер частиц ферритовых наполнителей, мкм
Состав и свойства 600НН 2000НН 6000НМ
До 100 До 2 До 0,2 До 100 До 100
Химический состав, % (масс.)
Fe203
ZnO
Удельная поверхность, ма/г . . Удельная намагниченность на¬сыщения 104, тм'/Мг . . . 66 22 12
0,14 61,7 66 22 12
0,56 61,7 66 22 12
2,50 48,8 66
22 12
0,14 60,0 66
22 12
0,14 60,0
Для получения магнитнотвердых резин в качестве наполнителей широко применяют порошки феррита бария, основными характе¬ристиками которого являются — химический состав, удельная по¬верхность частиц, остаточная индукция, коэрцетивная сила, маг¬нитная энергия. Так, для порошка феррита бария, состоящего из 85% Fe203 и 15% ВаО, эти свойства изменяются следующим обра¬зом:
Удельная поверхность. Остаточная Коэрцетивная сила Магнитная энергия
и*/г индукция, T (тесла) 10-3, А/и 1-10~», ТА/м
0,33 0,150 86,4 4,1
0,54 0,150 96,0 4,6
1,14 0,100 56,0 1,8
Все ферритовые порошки довольно грубодисперсны и не об¬ладают усиливающими свойствами. При введении более 40% (масс.) этих порошков в резиновые смеси на основе кристаллизу¬ющихся каучуков резко снижаются прочностные свойства и отно¬сительное удлинение резин. Для резин на основе некристаллизу-ющихся каучуков характерно уменьшение относительного удлине¬ния, при этом прочностные свойства практически не изменяются. С уменьшением размера частиц ферритовых наполнителей для магнитномягких резин наблюдается уменьшение магнитной про¬ницаемости. Для повышения магнитной проницаемости необходи¬мо применять грубодисперсные наполнители с удельной поверхно¬стью 0,14—0,5 м2/г.
Природа полимера оказывает незначительное влияние на маг¬нитные свойства резин. Магнитная проницаемость магнитномяг¬ких резин сильно возрастает при увеличении содержания напол¬нителя свыше 60—80% (масс), но незначительно изменяется от температуры. При введении в смеси наполнителей более 45% (объемн.) получаются магнитномягкие резины с эластичностью по упругому отскоку, равной 15—30%, магнитной проницаемо¬стью больше 10 (при коэрцетивной силе около 102 А/м) и удель¬ным электрическим сопротивлением большим 106 Ом«м. Для маг¬нитномягких резин характерна специфическая зависимость маг¬нитной проницаемости от частоты электромагнитного поля. В об¬ласти некоторых частот наблюдаются магнитные потерн, причем чем выше магнитная проницаемость резин, тем меньше частота, при которой наблюдается максимум магнитных потерь (обычно в диапазоне 10*—104 МГц). Магнитномягкие резины широко ис¬пользуют в радиотехнике, телевидении, технике связи, в запоми¬нающих устройствах ЭВМ.
Магнитнотвердые резины применяют как эластичные магниты. Коэрцетивная сила и магнитная энергия этих резин зависят от размеров частиц наполнителя и увеличиваются при увеличении его содержания. Наилучший комплекс магнитных свойств обеспе¬чивается при использовании наполнителя с удельной поверхно¬стью 0,5 м2/г в количестве 90—92% (масс). Магнитнотвердые резины на основе натурального каучука, содержащие феррит ба-

рия с удельной поверхностью 0,54 м2/г, имеют коэрцетивную силу 96-103 А/м. При этом прочность резин при растяжении составляет 4,3 МПа, а относительное удлинение достигает 30%.