عنوان

تولید پودر نانوی ‮‭BaFe۱۲O۱۹‬ و بررسی خواص مغناطیس سخت پودرهای تولیدی

Number

‭۶۰۶۲پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تولید پودر نانوی ‮‭BaFe۱۲O۱۹‬ و بررسی خواص مغناطیس سخت پودرهای تولیدی

First Statement of Responsibility

/احسان حسینخانی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مکانیک

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مواد گرایش سرامیک

Date of degree

‮‭۱۳۹۰/۱۱/۰۱‬

Body granting the degree

تبریز : دانشگاه تبریز

Text of Note

هگزافریت باریم با فرمول شیمیایی ‮‭BaFe۱۲O۱۹‬ ، یکی از شناخته شده ترین مواد مغناطیسی دائم در گروه فریتها است .استفاده از آن به عنوان آهنرباهای دائم، سیستم های ویژه ذخیره اطلاعات، کاربردهای فرکانس بالای امواج الکترومغناطیس، پوششهای رادار گریز در صنایع دفاعی، سیال های مغناطیسی، کاربردهای پزشکی دارویی، دستگاههای تصویر برداری رزونانس مغناطیسی و غیره تنها بخشی از کاربردهای امروزی این مواد هستند .کسب خواص مغناطیسی دائم بالا، از جمله نیروی پسماند زدایی و مغناطش پسماند در این مواد، مستلزم تولید یک پودر تک فازی از این ماده با اندازه ذرات بسیار کوچک در حد تک حوزه در قدم اول است .جهت رسیدن به چنین ذراتی، نوع فرایند تولید پودر اساسی ترین عامل تعیین کننده است .بررسی رفتار میکرو ساختاری- مغناطیسی‍ این ذرات و ایجاد روابط نظری- عملی، راهکار مهمی جهت درک بهتر رفتار این ذرات در مقیاس نانومتری است .در این پژوهش پودر هگزافریت باریم به روش همرسوبی، با استفاده از پیش ماده های کلریدی فرآوری شد .برای تعیین شرایط بهینه، جهت رسیدن به پودر هگزافریت باریم تک فاز با خواص مغناطیسی بالا، تاثیر نسبت مولی‍ مواد اولیه، نوع محیط همرسوبی، افزودنی، دما و زمان کلسیناسیون رسوب ها مورد مطالعه قرار گرفت .بر اساس مطالعات انجام شده نسبت مولی=‮‭۱۰ Fe/Ba‬ بهترین نسبت مولی تشخیص داده شد .در این نسبت مولی در دما و زمان کلسیناسیون به ترتیب ‮‭C۸۰۰‬و ‮‭۲‬ ساعت ذرات نانومتری تک فاز هگزافریت باریم حاصل گردید .استفاده از سورفکتانتهای مناسب مانند ‮‭CTAB‬ و ‮‭SDS‬ به عنوان افزودنی در مرحله رسوب دهی منجر به ایجاد پودرهای غیر آگلومره با مورفولوژی مناسب تر و توزیع اندازه ذرات یکنواخت تر شد .همرسوبی در محیط آلی) آب/ایزوپروپانول (دما و زمان تشکیل ذرات هگزافریت باریم تک فاز را به ترتیب به ‮‭C۷۰۰‬و ‮‭۱‬ ساعت کاهش داد .در شرایط استفاده از محیط آلی‍ آب/ایزوپروپانول، نسبت مولی =‮‭۱۰Fe/Ba‬ و دما و زمان کلسیناسیون به ترتیب ‮‭C۷۰۰‬و ‮‭۲‬ ساعت بهترین نتایج بصورت یک پودر تک فاز با اندازه ذرات‮‭nm۷۰‬ ، مغناطش اشباع‮‭emu/g۱۴/۵۳‬ ، مغناطش پسماند ‮‭emu/g۴۰/۲۸‬ و نیروی پسماند زدایی ‮‭Oe۵۴۷۰‬ حاصل شد .در دماهای بالاتر از ‮‭C۱۰۰۰‬، مقدار مغناطش اشباع تا ‮‭emu/g ۷/۶۴‬ و مغناطش پسماند تا ‮‭emu/g۰۳/۳۵‬ افزایش یافت

Text of Note

Barium hexaferrite with a chemical composition of BaFe12O19 are one of the well known permanent magnetic materials withing the ferrite groups. Its application in commercial permanent magnets, high density perpendicular magnetic and magneto-optic recording media, microwave tunable devices working at high frequencies , magnetic fluids, medical applications, pHarmaceuticals, magnetic resonance imaging devices and etc are only part of its today's applications.to obtain higher permanent magnetic properties, such as coercivity, remanence, etc. , in this material, it is necessary to produce a very fine, single domain particles, in the first step. To achieve such particles, powder production procedure is the determining factor. Study of the microstructural-magnetic behavior of particles, and stablishing some relationships between theorey and practic situations, are important in order to understand the particles behavior in the nanometer scale.In this study, barium hexaferrite powder was produced by a co-precipitation method, using the chloride precursors. The molar ratio of raw materials, type of co-precipitation media, additives, calcination temperature and time were studied in order to determine the optimal conditions and achieve the single-pHase powder with high magnetic properties. The molar ratio of Fe/Ba=10 was selected as the best. Barium hexaferrite single pHase nano particles were obtained for this molar ratio, by calcining the powders at 800C. Using suitable additives such as CTAB and SDS as surfactants, led to formation of non agglomerated particles with more regular morpHology and more homogenous particle size distribution. Co-precipitation in an organic media (water/isopropanol) reduced the formation temperature and time of the barium hexaferrite particles to 700C and 1 hrs respectively. In conditions of using the organic media of water/isopropanol, the molar ratio of Fe/Ba=10, the calcinations temperature and time of 700C and 2hrs, respectively, the best result including a single pHase powder with an average particle size of 70nm, a saturation magnetization of 53.14 emu/g, a remanence magnetization of 28.40 emu/g and a coercivity of 5470 Oe were obtained. Higher calcination temperatures of 1000C, the values of saturation magnetization and remanence magnetization increased to 64.7emu/g and 35.03 emu/g respectively

Magnetic nano particles

Barium hexaferrite

Co-precipitation

Hard magnetic properties

حسینخانی، احسان

کیان وش، عباس، استاد راهنما

خاتمیان، معصومه، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی