САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕЕСЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СУЛЬФАТОВ ЦИНКА И ЖЕЛЕЗА С СУПЕРОКСИДОМ НАТРИЯ
А.А. Берестовая, В.В. Шаповалов, Ю.В. Мнускина, Ю.С. Прилипко
Область применения ферритов в настоящее время всё больше расширяется в связи с интенсивным развитием техники высоких частот. Если раньше ферриты использовались лишь в радиотехнике и телевидении, то в настоящее время они нашли применение в технике связи, в запоминающихся и вычислительных машинах. Замена электронных ламп в электронно-счетных машинах на ячейки памяти, выполнение из ферритов, обладающих прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ), уменьшает габариты машин в десятки и сотни раз. Совершенствование ферритов идет по двум направлениям. Во-первых, непрерывно улучшаются магнитные свойства ферритов, приближающие их к металлическим материалам, что делает ферриты конкурентоспособными в традиционных областях применения первых, например, в электротехнике. Во-вторых, усовершенствуются процессы их получения поскольку наивысший уровень свойств и их воспроизводимости могут быть достигнуты за счет суммирования положительного эффекта исследования и технологии.
Целью данной работы – взаимодействие пероксидных соединений с соединениями железа и цинка, в ходе работы были рассмотрены и проанализированы три системы: Fe2(SO4)3 – ZnO – NaO2, ZnSO4 – Fe2(SO4)3 - NaO2, Fe2O3 – ZnSO4 - NaO2
В ходе изучения этих систем использовались следующие методы:
1. дифференциально-термический анализ (ДТА);
2. определение скоростей СРВ;
3. спектральный анализ продуктов взаимодействия систем;
4. рентгенофазовый анализ продуктов взаимодействия систем (РФА).
В условиях ДТА было установлено, что температура взаимодействия в системах при мольном соотношении составила 250ºС.
По результатам эксперимента средняя скорость распространения фронта горения в системе Fe2(SO4)3 – ZnO – NaO2 составляет 93 мм/мин, а в системе ZnSO4 – Fe2(SO4)3 - NaO2 – 106мм/мин.
С помощью ИК-спектраскопического анализа продуктов взаимодействия систем удалось идентифицировать лишь сульфат натрия и оксиды Fe2O3 и ZnO.
Данные РФА позволяют утверждать, что в составе твердофазного продукта системы Fe2(SO4)3 – ZnO – NaO2 присутствуют Na2SO4, ZnO и Fe2O3. Рефлексы Fe2O3 в данной системе проявляется плохо, что может быть связано с возможным образованием в системе цинкового феррита ZnFe2O4, не очень интенсивные пики которого также наблюдаются на рентгенограмме.
В системе Fe2O3 – ZnSO4 - NaO2 по данным РФА хорошо выявляются разные фазы Fe2O3 и Na2SO4, а также ZnO. Однако, пока сложно делать выводы о возможности образования в ней цинкового феррита поскольку фазы цинкового феррита наблюдались лишь единожды.
В системе ZnSO4 – Fe2(SO4)3 - NaO2 присутствуют разные фазы Na2SO4, а также ZnO и Fe2O3. ZnO и Fe2O3 в этой системе проявляются плохо, что свидетельствуют о наличии феррита в продуктах этой системе, рефлексы которого хорошо видны на рентгенограмме.
Полученные результаты свидетельствуют о возможности синтеза феррита методом СРВ в вышеперечисленных изучаемых системах.
Статья будет опубликована в Украинском химическом журнале, а также представлена на XVII Украинской конференции по неорганической химии с участием зарубежных ученых приуроченной к 90-летию основания Национальной Академии Наук Украины, которая состоится 15-19 сентября 2008 года во Львове.