Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Синтез магнитных кальцийсодержащих гексагональных ферритов бария

И. Н. Иваненко1, Т. А. Донцова1, И. М. Астрелин1, А. Е. Перекос2

1Национальный технический университет Украины «КПИ», пр. Победы, 37, 03056 Киев, Украина
2Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина

Получена: 11.05.2016. Скачать: PDF

В статье описана попытка синтеза магнитного кальцийсодержащего гексагонального феррита с применением трёх различных методик: термической обработки механической смеси оксидов, термического разложения твёрдой смеси солей, полученной выпариванием их водного раствора, а также совместного соосаждения оксалатов. В ходе синтеза варьировали температуру и атмосферу последней стадии – высокотемпературной обработки. Прокаливание получаемых сухих смесей проводили при температурах 700, 900 и 1000°C на воздухе и в инертной атмосфере. На СЭМ-изображении структура феррита хорошо прослеживается лишь в образце, который был получен методом выпаривания растворов солей. Рентгеноструктурный анализ образцов, полученных при температуре 1000°C в инертной среде, показал, что при применении метода спекания оксидов превалирует фаза α-Fe2O3, а при выпаривании растворов солей – феррит состава Ca0,5Ba0,5Fe12O19. При сравнении дифрактограмм образцов, полученных одним методом с заключительной термообработкой при 1000°C на воздухе и в инертной среде, какой-либо разницы ни в фазовом, ни в элементном составе не обнаружено, что свидетельствует об отсутствии влияния атмосферы прокаливания на ход процесса ферритообразования. При сравнении дифрактограмм образцов, синтезированных методом выпаривания растворов солей, можно сделать вывод, что в образцах, которые прокаливались при температурах 700 и 900°C, преобладает оксидная составляющая, а феррита почти нет. Таким образом, нагрева до температур 700—900°C не достаточно для инициирования процесса ферритообразования. Из анализа данных измерений на магнитометре Штейнберга следует, что магнитные характеристики образцов, синтезированных методом спекания оксидов и соосаждения оксалатов, в 3—4 раза ниже, чем для образцов, полученных выпариванием растворов соответствующих солей. Значения удельной намагниченности и коэрцитивной силы образцов возрастают при повышении температуры обработки от 700 до 900°C, а затем несколько снижаются, причём для образцов, полученных как в инертной атмосфере, так и на воздухе. Экспериментально доказано, что для производства Са-, Ba-ферритов с магнитными свойствами наиболее эффективным является метод выпаривания растворов солей.

Ключевые слова: кальцийсодержащие гексагональные ферриты, ферритообразование, магнитные свойства.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i06/0751.html

PACS: 75.30.Cr, 81.05.Je, 81.10.St, 81.16.Be, 81.20.Fw, 81.40.Rs, 87.64.kx, 87.85.J-


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. R. B. Khomane, C. C. Chauhan, S. K. Menon, and B. D. Kulkarni, J. Magn. Magnetic Mater., 320, No. 6: 1095 (2008). Crossref
  2. B. J. Palla and D. O. Shah, Preparation of Nanoparticles of Barium Ferrite from Precipitation in Microemulsions (Gainesville, FL, USA: Dept. of Chemical Engineering, University of Florida: 2009), p. 12.
  3. Z. Z. Zyman, M. V. Tkachenko, and D. V. Polevodin, J. Mater. Sci.: Mater. Med., 19: 2819 (2008). Crossref
  4. Н. В. Ткаченко, Л. П. Ольховик, А. С. Камзин, ФТТ, 53, вып. 8: 1512 (2011).
  5. Н. В. Ткаченко, Л. П. Ольховик, А. С. Камзин, Письма в ЖТФ, 37, вып. 11: 7 (2011).
  6. Л. П. Ольховик, Н. М. Борисова, Е. Я. Леватан, А. А. Коваль, Вісник Харківського національного університету ім. В. Н. Каразіна. Серія «Фізика», № 651: 8 (2005).