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

  • 11/10/2017

    В Томске научат дрона-«сторожа» захватывать шпионов-беспилотников

    ​​Ученые факультета инновационных технологий ТГУ разработают систему автономного интеллектуального функционирования для беспилотных летательных аппаратов. На ее основе будет создан аппаратно-программный комплекс защиты от беспилотников-разведчиков, которые используются для промышленного и военного шпионажа.
    350
  • 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.
    782
  • 18/03/2016

    Элитному техническому образованию в ТПУ присвоен статус инновационной площадки

    ​В Томском политехническом университете появилась федеральная инновационная площадка. Статус получен отделом элитного технического образования (ЭТО) вуза. ТПУ стал одним из 39 госучреждений страны, которые будут реализовывать инновационную деятельность в образовании в 2016-2020гг.
    1278
  • 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.
    164
  • 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.
    466
  • 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.
    1316
  • 28/06/2016

    3D-технологии завоевывают мир

    ​Вслед за автомобилями с автопилотом на дороги выходят самоуправляемые маршрутки. Первенцем новой концепции стал микроавтобус "Olli", созданный компанией Local Motors в сотрудничестве с IBM.  Как сообщает 3Dtoday, Local Motors наиболее известна в качестве первого производителя 3D-печатных автомобилей, а IBM предоставила необходимое аппаратное и программное обеспечение для интеграции 3D-печатного транспорта в облачный искусственный интеллект IBM Watson.
    1497
  • 24/04/2017

    В Томске объявлена аккредитация журналистов на форум U-NOVUS - 2017

    ​Для получения аккредитации журналистов на форум U-NOVUS - 2017 нужно заполнить регистрационную форму участника на сайте форума. Как сообщили НИА Томск в администрации Томской области, журналистам, планирующим освещать работу форума, при заполнении графы "Форма участия" необходимо выбрать категорию "СМИ" и указать наименование СМИ.
    805
  • 09/01/2017

    ТГУ создает 3D-фильм о раскопках курганов в тувинской Долине царей

    ​Сотрудники Томского госуниверситета (ТГУ) планируют в 2017 году выпустить фильм в 3D об археологических раскопках в тувинской Долине царей, сообщила РИА Томск завлабораторией "Артефакт" Ольга Зайцева.
    923
  • 20/03/2018

    Способ активации нанопорошка алюминия, разработанный учеными ТПУ, вошел в 100 лучших изобретений России

    ​Способ активации нанопорошка алюминия путем термического воздействия, разработанный научным коллективом Томского политехнического университета, вошел в число ста лучших изобретений России за 2017 год.
    289