13063

13063

تأثير عمليات حرارتي و اتمسفر بر ساختار و خواص مغناطيسي نانوكامپوزيت شيشه سراميك مگنتيت

كارشناسي ارشد

مواد - سراميك

اسفند ماه 1392

اسفند ماه 1392

دكتر سيد محمد ميركاظمي - دكتر علي بيت الهي

چكيده در تحقيق حاضر امكان تشكيل فازهاي فرومغناطيس مانند α-Fe، نيتريدهاي آهن بخصوصα”-Fe16N2 در شيشه و شيشه سراميك با تركيبZnO1/0-SiO22/0-B2O32/0-Fe2O324/0-Na2O35/0 بررسي شده است. شيشه اوليه ذوب و بين دو غلتك سريع سرد شد و در °C 590 به مدت 1 ساعت جهت تبلور فاز مگنتيت عمليات حرارتي شد. عمليات حرارتي پودر شيشه سراميك حاوي فاز مگنتيت در °C 675 به مدت 1 ساعت در اتمسفر هيدروژن منجر به احياي تقريباً تمام كاتيون‌هاي آهن به α-Fe شده است. مغناطش اشباع اين نمونه از emu g-1 8/19 براي شيشه سراميك به emu g-1 67 افزايش يافت. همچنين پولك‌هاي شيشه نيز در محدوده دمايي°C 675-400 به مدت 1 تا 2 ساعت در اتمسفر هيدروژن مورد عمليات حرارتي قرار گرفتند كه منجر به تبلور فاز مگنتيت و تشكيل فازهاي α-Fe و FeO شد. در اين نمونه‌ها مشاهده شد كه احياي كاتيون‌هاي آهن در شيشه به‌طور كامل رخ نداد و مغناطش اشباع در محدودهemu g-1 37-8 بود. نمونه پودر شيشه سراميك احيا شده، در دماي °C 500 به مدت 45 دقيقه در اتمسفر گاز آمونياك نيتريده شد كه منجر بهتبديل قسمتي از آهن آلفا به فاز نيتريدي Fe2Nو كاهش مغناطش اشباع شد. همچنين نيتريداسيون در دماي °C 700 به مدت 75 دقيقه منجر به تشكيل فازهاي Fe2N و Fe4N شد. جهت تشكيل فاز α”-Fe16N2، نيتريداسيون پودر شيشه سراميك احيا شده در دماي °C 700 به مدت 45، 75 و 240 دقيقه، سريع سرد كردن در نيتروژن مايع و سپس عمليات حرارتي در دماي °C 150به مدت 1 ساعت در اتمسفر گاز خنثي نيتروژن انجام شد كه پيك‌هاي اين فاز و فازهاي نيتريدي در الگوي پراش پرتو ايكس مشاهده نشد و مقدار مغناطش اشباع نيز نسبت به قبل از نيتريداسيون تقريباً ثابت ماند. واژه‌هاي كليدي:شيشه سراميك، مگنتيت، α-Fe، احيا، نيتريداسيون.