ساخت و بررسی خواص مغناطیسی فریت کبالت به‌روش شیشه سرامیک در سیستم Na2O-Fe2O3-CoO-B2O3-SiO2

نویسندگان

دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

در این پژوهش رفتار غیربلورینه شدن ترکیب و تاثیر عملیات حرارتی بر ریزساختار و خواص مغناطیسی شیشه‌سرامیک سیستم
Na2O-Fe2O3-CoO-B2O3-SiO2 برای دست‌یابی به فریت کبالت از روش شیشه-سرامیک مورد بررسی قرار گرفت. شیشه اولیه توسط عبور مذاب از غلطک‌های فولادی در حال چرخش با سرعت 240 دور بر دقیقه،به‌دست آمد. نتایج XRD شیشه حاصله دست‌یابی به یک ماده غیربلورینه را تایید کرد. در ادامه، تحلیل گرمایی در اتمسفر نیتروژن تا حداکثر دمای 1200 درجه سانتی‌گراد روی پولک‌های شیشه‌ای با دو دانه بندی ریز (کوچکتر از µm53) و درشت (mm6/0-5/0) و با سرعت گرمادهی 10 درجه بر دقیقه انجام شد و براساس نتایج به‌دست آمده، عملیات‌حرارتی پولک‌های شیشه‌ای در بستری از گرافیت و در دماهای 521، 570 و 670 درجه سانتی‌گراد به‌مدت یک و دو ساعت صورت گرفت. هم‌چنین رفتار تبلور فریت کبالت از شیشه با افزودن 1% مولی ZrO2 به‌عنوان جوانه‌زا بررسی شد. نتایج XRD نمونه‌های عملیات‌حرارتی شده نشان داد که بخشی از فازهای تبلور یافته فریت کبالت است. با توجه به بررسی خواص مغناطیسی توسط مغناطومتر نمونه مرتعش (VSM) بهترین دما و زمان عملیات-حرارتی برای رسیدن به بالاترین حد اشباع مغناطیسی دمای 670 درجه سانتی‌گراد و زمان دو ساعت انتخاب شد که میزان آهنربایش آن emu/g 8/11 به‌‌دست آمد. مطالعات ریزساختاری این نمونه با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. با توجه به نتایج، میانگین اندازه‌ای حدود
200 نانومتر برای ذرات فریت کبالت ساخته شده تخمین زده شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Synthesizing CoFe2O4 by Glass-Ceramic Method and Characterizing its Magnetic Properties in Na2O-Fe2O3-CoO-B2O3-SiO2 System

نویسندگان [English]

  • H. Amiri
  • S. M. Mirkazemi
  • A. Beitollahi
Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this investigation, the effect of heat treatment on magnetic properties of glass and nano-structured cobalt-ferrite glass-ceramic was studied. The glass was synthesized in the system of Na2O-Fe2O3-CoO-B2O3-SiO2. Based on DTA results, heat treatment was done at different times and temperatures. X-ray diffraction pattern of glass-ceramic showed the crystallization of CoFe2O4 and some nonmagnetic phases. The highest magnetization of 11.8 emu/g was obtained for the sample heat-treated for 2 hr at 670C in graphite bed. Average crystallite size of CoFe2O4 in this sample was 50 nm. Scanning Electron Microscopy (SEM) confirmed the formation of cobalt ferrite nanoparticles in the glass matrix.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heat treatment
  • Cobalt-Ferrite
  • Glass-ceramic
  • Nano-structured
مواد پیشرفته در مهندسی
دوره 34، شماره 2
تیر 1394
صفحه 61-69

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی