بررسی سنتز نانوپودر مغناطیسی Nd₂Fe₁₄B با استفاده از احیاء احتراقی خودپیشرونده مبتنی بر پودر منیزیم

در این پژوهش، سنتز فاز مغناطیسی سخت Nd₂Fe₁₄B از پیش ساز اکسیدی Nd–Fe–B–O که به روش شیمیایی سل–ژل پچینی تهیه شده بود، با استفاده از فرآیند سنتز احتراقی خودپیشرونده (SHS) و عامل احیاء کننده پودر منیزیم (Mg) مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا پودر اکسیدی Nd–Fe–B–O با استفاده از نمک های فلزی NdCl₃·۶H₂O، FeCl₃·۶H₂O و H₃BO₃ با روش سل – ژل پچینی تهیه شد و سپس با پودر Mg بعنوان عامل احیاء کننده، با نسبت وزنی برابر مخلوط گردید و در دمای ۸۵۰ درجه سانتی گراد تحت گاز آرگون واکنش داده شد. آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) تشکیل فاز مغناطیسی سخت Nd₂Fe₁₄B را تایید کرد، اما در کنار آن فازهای ثانویه و جانبی مانند MgO، Mg(OH)₂، α-Fe و Nd₂Fe₁₇ نیز در نمونه شناسایی شدند. بررسی میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) نشان داد که شستشو نمونه های احیاء شده موجب حذف فازهای جانبی و نمایان شدن ذرات نانومتری فاز مغناطیسی می شود. بررسی خواص مغناطیسی با مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) نشان داد که مغناطش اشباع (Ms) پس از شستشو از emu/g۸۰ به emu/g۱۰۱ افزایش یافت که به دلیل حذف فازهای غیرمغناطیسی بود؛ در حالی که نیروی وادارندگی (Hc) از Oe ۱۳۸۷ به Oe۴۴۶ کاهش یافت که به تشکیل فازهای مغناطیسی نرم و کاهش ناهمسانگردی مرتبط است. نتایج نشان می دهد که استفاده از منیزیم می تواند روشی موثر برای احیاء اکسیدهای Nd–Fe–B–O و تولید نانوپودرهای مغناطیسی Nd₂Fe₁₄B باشد، مشروط بر آنکه شرایط واکنش به درستی کنترل شود.

Keywords:

سل–ژل پچینی , نانوپودر Nd₂Fe₁₄B , روش احتراقی خودپیشرونده (SHS) , خواص مغناطیسی