ساخت و بررسی خواص مغناطیسی فریت کبالت به روش شیشه سرامیک در سیستم Na۲O-Fe۲O۳-CoO-B۲O۳-SiO۲

در این پژوهش رفتار غیربلورینه شدن ترکیب و تاثیر عملیات حرارتی بر ریزساختار و خواص مغناطیسی شیشه سرامیک سیستم Na۲O-Fe۲O۳-CoO-B۲O۳-SiO۲ برای دست یابی به فریت کبالت از روش شیشه-سرامیک مورد بررسی قرار گرفت. شیشه اولیه توسط عبور مذاب از غلطک های فولادی در حال چرخش با سرعت ۲۴۰ دور بر دقیقه،به دست آمد. نتایج XRD شیشه حاصله دست یابی به یک ماده غیربلورینه را تایید کرد. در ادامه، تحلیل گرمایی در اتمسفر نیتروژن تا حداکثر دمای ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد روی پولک های شیشه ای با دو دانه بندی ریز (کوچکتر از µm۵۳) و درشت (mm۶/۰-۵/۰) و با سرعت گرمادهی ۱۰ درجه بر دقیقه انجام شد و براساس نتایج به دست آمده، عملیات حرارتی پولک های شیشه ای در بستری از گرافیت و در دماهای ۵۲۱، ۵۷۰ و ۶۷۰ درجه سانتی گراد به مدت یک و دو ساعت صورت گرفت. هم چنین رفتار تبلور فریت کبالت از شیشه با افزودن ۱% مولی ZrO۲ به عنوان جوانه زا بررسی شد. نتایج XRD نمونه های عملیات حرارتی 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 ۶۷۰ درجه سانتی گراد و زمان دو ساعت انتخاب شد که میزان آهنربایش آن emu/g ۸/۱۱ به دست آمد. مطالعات ریزساختاری این نمونه با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. با توجه به نتایج، میانگین اندازه ای حدود ۲۰۰ نانومتر برای ذرات فریت کبالت ساخته شده تخمین زده شد.

Keywords:

Heat treatment , Cobalt-Ferrite , Glass-Ceramic , Nano-structured , فریت کبالت , شیشه-سرامیک , تبلور از فاز شیشه , عملیات حرارتی , نانو ساختار