Синтеза магнетних кальцієвмісних гексагональних феритів барію

І. М. Іваненко$^{1}$, Т. А. Донцова$^{1}$, І. М. Астрелін$^{1}$, А. О. Перекос$^{2}$

$^{1}$Національний технічний університет України «КПІ», пр. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
$^{2}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна

Отримано: 11.05.2016. Завантажити: PDF

В статті описано спробу синтези магнетного кальцієвмісного гексагонального фериту із застосуванням трьох різних методик: термічного оброблення механічної суміші оксидів, термічного розкладання твердої суміші солей, одержаної випарюванням їх водного розчину, а також сумісного співосадження оксалатів. В ході синтези варіювали температуру і атмосферу останньої стадії – високотемпературного оброблення. Прожарювання одержуваних сухих сумішей проводили за температур у 700, 900 і 1000°C на повітрі й у інертній атмосфері. На СЕМ-зображенні структура фериту добре прослідковується лише у зразку, що був одержаний методою випарювання розчинів солей. Рентґеноструктурна аналіза зразків, одержаних за температури у 1000°C в інертному середовищі, показала, що при застосуванні методи спікання оксидів превалює фаза $\alpha$-Fe$_{2}$O$_{3}$, а при випарюванні розчинів солей – ферит складу Ca$_{0,5}$Ba$_{0,5}$Fe$_{12}$O$_{19}$. При порівнянні дифрактограм зразків, одержаних одною методою із заключним термообробленням при 1000°C на повітрі й у інертному середовищі, будь-якої ріжниці ані у фазовому, ані у елементному складі не виявлено, що свідчить про відсутність впливу атмосфери прожарювання на перебіг процесу феритоутворення. При порівнянні дифрактограм зразків, синтезованих методою випарювання розчинів солей, можна зробити висновок, що у зразках, які прожарювалися за температур у 700 і 900°C, переважає оксидна складова, а фериту майже немає. Тобто нагріву за температур 700—900°C не достатньо для ініціювання процесу феритоутворення. За аналізою даних вимірювань на Штейнберґовому магнетометрі відмічено, що магнетні характеристики зразків, синтезованих методою спікання оксидів і співосадження оксалатів, у 3—4 рази нижчі, ніж для зразків, одержаних випарюванням розчинів відповідних солей. Значення питомої намагнетованости та коерцитивної сили зразків зростають при підвищенні температури їх оброблення від 700 до 900°C, а потім дещо знижуються, причому для зразків, одержаних як в інертній атмосфері, так і на повітрі. Експериментально доведено, що для виробництва Са-, Ba-феритів з магнетними властивостями найбільш ефективною є метода випарювання розчинів солей.

Ключові слова: кальцієвмісні гексагональні ферити, феритоутворення, магнетні властивості.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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-


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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).