بررسی اثر نوع ماده احیاء کننده کربنی در احیاء جزئی هگزافریت باریم و تولید نانوکامپوزیت های مغناطیسی

در این تحقیق هگزافریت باریم به همراه گرافیت و یا کربن سیاه در محیط آسیاکاری مکانیکی تحت احیاء جزئی قرار گرفته و نانوکامپوزیت های BaFe۱۲O۱۹/Fe۳O۴ تولید شد. نانوکامپوزیت های حاصل، در دماهای ۳۰۰، ۳۵۰، ۴۰۰ و °C۵۰۰ در هوا تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. محصولات به دست آمده در هر مرحله توسط روش های XRD، VSM و FESEM مورد مشخصه یابی قرار گرفتند. در اثر آسیاکاری مخلوط هگزافریت باریم و گرافیت، پیک های Fe۳O۴ بعد از ۴۰ ساعت آسیاکاری در نسبت مولی ۹/۰=C:O و بعد از ۲۰ ساعت آسیاکاری در نسبت مولی ۱/۱=C:O در الگوهای پراش اشعه ایکس ظاهر شدند. ظهور پیک های این فاز در مخلوط هگزافریت باریم و کربن سیاه بعد از ۲۰ ساعت آسیاکاری در نسبت های مولی ۱/۱ و ۹/۰=C:O رخ داد. این امر به فعالیت بیشتر کربن سیاه نسبت به گرافیت در عملیات احیاء نسبت داده شد. تصاویر FESEM نشان داد که نمونه های ۲۰ ساعت آسیاکاری شده این مخلوط ها از آگلومره هایی با اندازه متوسط ذرات nm ۳۰ تشکیل شده است. عملیات حرارتی مخلوط هگزافریت باریم و ماده کربنی منجر به افزایش نیروی پسماندزدا و مغناطش اشباع به دلیل خروج ماده کربنی و کاهش کرنش های پسماند شد. مغناطش اشباع برای نمونه مخلوط هگزافریت باریم و گرافیت بعد از ۲۰ ساعت آسیاکاری و عملیات حرارتی در دمای °C۴۰۰ برابر emu/g ۱/۵۰ و این مقدار برای مخلوط هگزافریت باریم و کربن سیاه emu/g ۳/۵۵ بود. این تفاوت در مغناطش اشباع به مقدار فاز مگنتیت موجود در کامپوزیت نسبت داده شد.

Keywords:

Barium ferrite , mechanical milling , heat treatment , magnetic properties , هگزافریت باریم , آسیاکاری , عملیات حرارتی , خواص مغناطیسی