Исследователи Томского политехнического университета предложили новый чувствительный метод оценки дефектности ферритовой керамики, обладающей магнитными свойствами. Такая керамика широко применяется в качестве магнитных материалов в СВЧ-радиоэлектронике, радиотехнике и вычислительной технике, так как сочетает высокую намагниченность с полупроводниковыми или диэлектрическими свойствами. Мельчайшие дефекты — например, включения немагнитных элементов, возникающие при производстве керамики, — могут привести к выходу устройства из строя. Результаты исследования представлены в журнале Journal of Magnetism and Magnetic Materials (IF 2,63; Q2). 

 

Фото: образец ферритовой керамики

В своих исследованиях политехники работали с материалом, представляющим собой соединение оксидов железа с литием, титаном и цинком. Эксперименты проводились на промышленных ферритовых изделиях и на образцах, изготовленных в лабораторных условиях.

«В промышленных условиях, как правило, изделия из ферритовой керамики проверяют таким образом: исследуют небольшой набор электромагнитных и физических параметров образца при комнатной температуре и сравнивают полученные данные с нормативными значениями для этого материала. Однако эти параметры не исследуются в широком диапазоне температур, включающем точку перехода к парамагнитному состоянию», — говорит старший научный сотрудник лаборатории электроники, диэлектриков и полупроводников ТПУ Андрей Малышев.

Метод, предложенный политехниками, основан на измерении температурной зависимости начальной магнитной проницаемости ферритовой керамики в широком температурном интервале — это структурно-чувствительная величина, которая характеризует магнитные свойства вещества.

«Сначала мы экспериментально в температурной ячейке измеряем температурную зависимость начальной магнитной проницаемости для конкретного образца, то есть как магнитные свойства материала зависят от температуры. Затем в дело вступают математические инструменты — подобранное нами феноменологическое выражение, представленное в статье, позволяет обработать экспериментальные данные и получить два параметра, ответственных за уровень дефектности. Они связаны с упругими напряжениями в материале, и их отношение является параметром дефектности. В этом и заключается особенность метода: мы не обнаруживаем отдельные дефекты в образце, а показываем, как их совокупность ухудшает его магнитные свойства», — поясняет ученый.

По словам авторов статьи, предложенный метод в ходе экспериментов продемонстрировал чувствительность, превышающую показатели традиционных методов контроля.  

«Метод достаточно оперативен и эффективен в использовании, поэтому в перспективе его можно применять на производстве при оценке качества получаемых изделий из магнитной керамики», — отмечает Андрей Малышев.

Добавим, исследование финансируется в рамках программы «Наука» Минобрнауки России, экспериментальные расчеты проводились в рамках гранта Программы повышения конкурентоспособности ТПУ.

Похожие новости

  • 22/10/2019

    Михаил Котюков высоко оценил «образовательного» робота ТУСУРа на выставке форума «Открытые инновации»

    Министр науки и высшего образования РФ Михаил Котюков познакомился с разработкой Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники – роботом для поддержки образовательного процесса на выставке форума «Открытые инновации».
    195
  • 25/10/2017

    Томские химики разработают экологичную технологию очистки «дизеля» от серы

    ​Одной из важнейших задач современной нефтепереработки является удаление полиароматических углеводородов, серы и ее соединений из дизельного топлива. Для этого широко используется гидроочистка, в процессе которой происходит выделение большого количества газов, загрязняющих атмосферу.
    1161
  • 17/12/2019

    24 научно-технических проекта представил ТГУ на «Вузпромэкспо–2019»

    ​Томский госуниверситет и Инжиниринговый химико-технологический центр ТГУ вошли в число экспонентов крупнейшего научно-образовательного события России – выставки «Вузпромэкспо–2019». 24 экспоната ТГУ по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса представляла команда во главе с ректором Эдуардом Галажинским.
    199
  • 27/04/2018

    Томские ученые нашли способ обработки циркониевой керамики

    ​Ученые из Томского политехнического университета нашли способ обработки циркониевой керамики, который сохраняет ее прочность. Об этом рассказал ведущий научный сотрудник Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Сергей Гынгазов.
    681
  • 10/10/2018

    Форум U-NOVUS проходит в Томске

    ​Пятый форум U-NOVUS официально открылся в Томске. В этом году он проходит в новом формате: сделан упор на воркшопы, в ходе которых представители крупных технологических компаний поделятся своими практическими навыками.
    1909
  • 21/11/2019

    В ТГУ дронов-«охотников» учат захватывать воздушных нарушителей

    ​Сотрудники ФИТ ТГУ совместно с промышленным партнёром – АО «НИИПП» – разработали аппаратно-программный комплекс для охоты за беспилотниками, занимающимися шпионажем. Отличительной особенностью изобретения ученых является то, что дрон-«сторож» действует автономно, не требует ручного управления со стороны оператора и способен блокировать каналы управления дрона-шпиона.
    200
  • 28/01/2019

    Томские радиофизики создали модель ультразвукового хирургического инструмента

    ​Рабочую модель ультразвукового хирургического инструмента для коагуляции (спайки) тканей разработали радиофизики Томского государственного университета. Промышленный партнер проекта АО «НПО «НИКОР» одобрил модель.
    333
  • 14/03/2017

    Производство оксида вольфрама по технологии ТПУ начнется в 2017 году

    ​Опытно-промышленное производство оксида вольфрама по технологии Томского политехнического университета (ТПУ) планируется запустить в 2017 году, по глубине очистки сырья оно будет превосходить другие российские предприятия, сообщил журналистам проректор вуза по научной работе и инновациям Александр Дьяченко.
    1229
  • 30/10/2019

    Индустриальный партнер одобрил хирургические инструменты томских радиофизиков

    ​Радиофизики ТГУ создали опытный образец ультразвукового хирургического инструмента для коагуляции и резки тканей. Индустриальный партнёр проекта АО «НПО «НИКОР» провёл испытания мощности и колебаний прибора и одобрил инструмент.
    192
  • 21/02/2017

    Разработки ТПУ для имплантологии выходят на стадию клинических испытаний

    ​Биодеградируемые имплантаты Томского политехнического университета выходят на стадию клинических испытаний. Как сообщают ученые ТПУ, на стадии доклинических исследований эффективность томских изделий уже доказана, и сегодня некоторые биоразлагаемые имплантаты Томского политеха сегодня частично используются в медицинской практике в одном из ведущих ортопедических центров России - Центре Илизарова.
    2367