21307

21307

بررسي اثر پارامترهاي سنتز بر خواص مغناطيسي كامپوزيت MnFe2O4/SrFe12O19

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

1395-1398

1398/6/27

دكتر سيد مرتضي مسعودپناه - دكتر مسعود هاشمي نياسري

مواد و متالورژي

در اين تحقيق از روش احتراق محلولي بهره برده شده، اين روش شامل ساخت محلولي از نمك¬هاي نيترات به همراه سوخت مي شود كه با حرارت دادن محلول و تبديل آن به ساختاري ژل مانند و سپس احتراق آن براي توليد پودرهاي خالص هگزافريت استرانسيم، فريت منگنز، فريت نيكل روي، فريت نيكل منگنز روي استفاده شده است. نمك¬هاي نيترات فلزي نقش اكسيدكننده داشته و اتيلن گليكول، اسيد سيتريك و Ethylenediaminetetraacetic acid به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گرفته است. پس از مخلوط كردن سل¬هاي مختلف و احتراق آن¬ها، كامپوزيت¬هاي هگزافريت استرانسيم/ فريت منگنز، هگزافريت استرانسيم/ فريت نيكل روي و هگزافريت استرانسيم/ فريت نيكل منگنز روي توليد شد. پودر¬هاي توليدي در دماهاي مختلف 900، 800 و 700 درجه سانتيگراد بسته به روند تحقيق تحت عمليات حرارتي كلسيناسيون قرار گرفته است. در ابتدا كامپوزيتي شامل فاز نرم 〖MnFe〗_2 O_4 براي توليد درنظر گرفته شد كه به علت تجزيه شدن فريت منگنز در دماهاي بالا فاز نرم كامپوزيت تغيير يافت. كامپوزيت¬هاي توليد شده در نسبت هاي 10، 20 و 30 درصد از فازهاي مختلف نرم كه شامل 〖Ni〗_0.6 〖Zn〗_0.4 〖Fe〗_2 O_4 است با فاز سخت 〖SrFe〗_12 O_19 ممزوج شده است. از نتايج حاصل از اين كامپوزيت¬سازي مي¬توان به بدست آمدن مغناطش اشباع حداكثري (emu⁄g) 34.21 و وادارندگي مغناطيسي در حدود 2000 اورستد و اتلاف پژواك حداكثري كمتر از 23.5- دسي¬بل اشاره كرد، سپس به منظور بهبود بيشتر در خواص مغناطيسي، فازهاي نرم 〖Ni〗_0.3 〖Mn〗_0.2 〖Zn〗_0.3 〖Fe〗_2 O_4 و 〖Ni〗_0.3 〖Mn〗_0.3 〖Zn〗_0.2 〖Fe〗_2 O_4 در كامپوزيت مورد استفاده قرار گرفتند. علت اصلي كامپوزيت-سازي، دستيابي همزمان به وادارندگي و مغناطش اشباع زياد در يك ماده است كه به بالا بردن 〖(BH)〗_Max و به تبع آن جذب انرژي بيشتر مي انجامد.از آزمون¬هاي پراش اشعه ايكس، مغناطيس¬سنجي¬ نمونه لرزان، تبديل مادون قرمز فوريه، ميكروسكوپ الكتروني و آزمون جذب امواج مايكروويو براي بررسي فازهاي تشكيل شده، مورفولوژي ذرات و اندازه آن¬ها و همچنين خواص مغناطيسي ماده بهره گرفته شده است.طبق نتايج حاصله از تحقيق، پودر¬هاي توليدي به كمك سيتريك اسيد با دماي كلسيناسيون 900 درجه سانتيگراد كه شامل 〖SrFe〗_12 O_19/ 〖Ni〗_0.4 〖Mn〗_0.3 〖Zn〗_0.3 〖Fe〗_2 O_4 هستند، مناسب¬ترين خواص مغناطيسي را براي استفاده به عنوان جاذب امواج مايكروويو نشان مي¬دهد. اين پودرها داراي تبادل-پيوست قوي، مغناطش اشباع بالا به ميزان (emu⁄g) 60.38 در كنار وادارندگي خوبي به ميزان (Oe) 4500 و همچنين ميزان اتلاف پژواكي بيش از 15- دسي¬بل در فركانس 10 گيگاهرتز، هستند.

1398/08/19

An investigation into the synthesis parameters on the magnetic properties of SrFe12O19/MnFe2O4

11/10/2019 12:00:00 AM

Microwave absorbing materials are one of the useful materials utilized in military and aerospace industries produced by various methods such as Sol-gel, Co-precipitation, etc. In this research, the exchange-coupled hard/soft composites were produced by auto combustion method, forming Strontium hexaferrite as the hard phase and 〖MnFe〗_2 O_4, 〖Ni〗_0.3 〖Mn〗_0.2 〖Zn〗_0.3 〖Fe〗_2 O_4, 〖Ni〗_0.6 〖Zn〗_0.4 〖Fe〗_2 O_4 and 〖Ni〗_0.3 〖Mn〗_0.3 〖Zn〗_0.2 〖Fe〗_2 O_4 as the soft phase. Strontium nitrate, manganese nitrate, nickel nitrate, zinc nitrate and iron nitrate were distilled in different fuels such as EDTA, ethylene glycol and citric acid in stoichiometric amounts followed by combustion reaction. Then, the powders were annealed at different temperatures at 900, 800 and 700 centigrade degree. The samples properties were measured by X-ray diffraction, Fourier transform infrared, field emission SEM, vibrating sample magnetometer and Microwave absorption tests to investigate morphological, structural and magnetic properties. The sample that formed by Nickel-Manganese-Zinc ferrite and strontium hexaferrite as an exchange-coupled composite being calcinated at 900 Celsius degree. The saturation magnetization of this sample was about 60 (emu/g) with its coercivity of about 4500 (Oe).