عنوان

بررسی خواص مغناطیسی فریت منیزیم تفجوشی شده با افزودنی کبالت، سنتز شده به روش اختلاط اکسیدها,‮‭Investigation on magnetic properties of sintered Co-substituted Mg ferrite, prepared by ceramic standard technique‬

شماره

‭۱۸۹۸۱پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

بررسی خواص مغناطیسی فریت منیزیم تفجوشی شده با افزودنی کبالت، سنتز شده به روش اختلاط اکسیدها

عنوان اصلي به زبان ديگر

‮‭Investigation on magnetic properties of sintered Co-substituted Mg ferrite, prepared by ceramic standard technique‬

نام نخستين پديدآور

/مهتاب پورزکی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: فنی و مهندسی مکانیک

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ‮‭۱۳۹۶‬

نام توليد کننده

، افشار

نام خاص و کميت اثر

‮‭۸۳‬ص.‬

متن يادداشت

چاپی - الکترونیکی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

مهندسی مواد-سرامیک

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۶/۱۱/۰۴‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

فریت‌صهای اسپینلی از جمله مواد مهم صنعتی هستند و به خاطر ویژگی‌صهای مغناطیسی مناسب، در فناوری‌صهای پیشرفته مورد توجه قرار گرفته‌صاند .امروزه فریت‌صهای منیزیم-کبالت از شناخته‌صصشده‌صترین فریت‌صها هستند که در صنایع مایکروویو، رهایش دارو در پزشکی، سیستم‌صهای ذخیره اطلاعات و تغییردهنده‌صهای فازی کاربرد دارند .در این کار پژوهشی اثر افزودن کبالت به فریت منیزیم بر خواص مغناطیسی و گذردهی امواج الکترومغناطیسی، مورد بررسی قرار گرفته است .فریت‌صهای منیزیم-کبالت با فرمول‮‭z) O_۴ -y) Fe_(۲- Co_x Mg_(۱‬که جزء مولی ‮‭x‬ در آن برابر‮‭۰/۰‬،‮‭۲/۰‬ ،‮‭۴/۰‬ ،‮‭۶/۰‬ ، ‮‭۸/۰‬ و‮‭۰/۱‬ ، ‮‭۳۴/۰>y>۰‬ و ‮‭۶۷/۰>z>۰‬ است، به روش اختلاط اکسیدها تهیه شدند .اکسید کبالت‮‭(Co_۳ O_۴)‬ ، اکسید منیزیم ‮‭(MgO)‬ و اکسید آهن ‮‭(Fe_۲ O_۳)‬ به عنوان مواد اولیه با درجه خلوص آزمایشگاهی + ‮‭۹۹‬درصد، به مدت ‮‭۳‬ ساعت به صورت تر مخلوط و سپس مخلوطصهای حاصل به مدت ‮‭۲۴‬ ساعت در خشک‌صکن قرار داده شدند تا رطوبت خود را از دست بدهند .در ادامه پودرها، متراکم و در دمای‮‭۱۰۰۰ C‬به مدت ‮‭۴‬ ساعت سنتز و به مدت ‮‭۱‬ ساعت آسیاب و تحت فشار هیدرولیکی ‮‭MPa۱۵۰‬ به شکل مکعب مستطیل پرس و در دمای‮‭۱۳۰۰ C‬به مدت ‮‭۵‬ ساعت در اتمسفر هوا تفجوشی شدند .ابعاد مورد نیاز برای اندازه‌صگیری گذردهی نمونه‌صهای تفجوشی شده برابر‮‭۳mm ۵/۳‬ ‌‮‭۱۱/۱۰‬‌ ‮‭۸۶/۲۱‬می‌صباشد که در طراحی قالب پرس لحاظ شد و نمونه‌صهای تفجوشی شده با ابعاد نهایی معین تهیه شدند .هدف از کار پژوهشی حاضر سنتز پودر و دستیابی به ترکیب بهینه با مناسب‌صترین خواص مغناطیسی و بالاترین گذردهی امواج الکترومغناطیسی است .رفتار حرارتی پودر آسیاب‌ص‍ شده با آنالیز حرارتی افتراقی ‮‭(DTA)‬ بررسی و دمای تجزیه اکسید کبالت در حدود‮‭۴۰۰ C‬تعیین شد .شناسایی فازی توسط آنالیز پراش اشعه ایکس ‮‭(XRD)‬ انجام شد که نتایج نشان داد با افزایش جزء مولی ‮‭x‬ از ‮‭۰/۰‬ تا‮‭۸/۰‬ ، ساختار اسپینل به صورت تک‌صفاز است اما با افزایش ‮‭x‬ از ‮‭۸/۰‬ به‮‭۰/۱‬ ، فاز ثانویه تشکیل می‌صشود .با محاسبه ثابت شبکه چنین نتیجه‌صگیری گردید که با افزودن کبالت به فریت منیزیم، ثابت شبکه از ‮‭۳۳۸۶/۸‬ به ‮‭۳۴۷۵/۸‬ در ‮‭۲/۰=x‬ افزایش می‌صیابد .بررسی اندازه ذرات با میکروسکوپ الکترونی روبشی ‮‭(SEM)‬ نشان داد که با افزودن کبالت به فریت منیزیم، افزایش قابل توجهی در متوسط اندازه ذرات مشاهده می‌صشود .با بررسی چگالی نمونه‌صهای تفجوشی شده چنین نتیجه‌صگیری شد که افزودن کبالت موجب افزایش چگالی تا ‮‭g/cm۳ ۹۴/۴‬ می‌صگردد .خواص مغناطیسی نمونه-های تفجوشی شده با دستگاه پرماگراف اندازه‌صگیری شد .بررسی‌صها نشان دادند که با افزودن کبالت، نیروی پسماندزدایی افزایش می-یابد و بیشینه مقدار آن برابر ‮‭Oe ۱۱۳‬ در ‮‭۰/۱=x‬ حاصل می‌صشود .از طرفی مغناطش اشباع در ‮‭۸/۰=x‬ به بیشینه مقدار خود برابر ‮‭emu/g ۳۷/۴۵‬ می‌صرسد و پس از آن با افزایش مقدار کبالت، کاهش می‌صیابد .بررسی گذردهی امواج الکترومغناطیس در محدوده مایکروویو و فرکانس باند‮‭۸)- X (GHz ۱۲‬، توسط آنالیزگر شبکه برداری ‮‭(VNA)‬ انجام شد .نتایج نشان داد که افزودن کبالت موجب افزایش ضریب گذردهی می‌صشود و تلفات گذردهی را در سرتاسر فرکانس باند ‮‭X‬ به محدوده کمتر از ‮‭۱۰ - dB‬می‌صرساند

متن يادداشت

3.5 mm3. The samples were finally sintered in air at 1300C for 5 h. The aim of the present work is to synthesize the material and determine transmission coefficient and magnetic properties of sintered samples. The thermal behavior of the ground powder was characterized using a differential thermal analysis (DTA). The XRD patterns showed the formation of the single phase Magnesium ferrite in the synthesized powders with x=0.0 to 0.8. The sample with x=1.0 was possessed two phases; a spinel Mg ferrite phase and a secondary (Co,Mg)O phase. It can be seen that the lattice parameters for the samples x=0.0 to 0.2, increased significantly. The study of scanning electron microscopy (SEM) has revealed that Co substitution has increased the particle size of the Mg ferrite. Study of the sintered samples, indicated the maximum bulk density (4.94 g/cm3) was achieved when x=0.8. Magnetic properties of the sintered samples showed that coercive force was increased up to 113 Oe as substitution of Co was increased, and saturation magnetization was attained a maximum value (45.37 emu/g) when x=0.8. The microwave transmission properties behavior of the samples in the X-band range (8-12 GHz) were measured using a vector network analyzer (VNA). It can be seen that by increasing Co, transmission coefficient was increased in frequency range of 8-12 GHz and the transmission loss was reduced to less than -10 dB‌10.11‌Spinel ferrites are very useful materials because of their excellent magnetic properties and technological importance. Magnesium-Cobalt ferrites are one of the most significant magnetic materials which have wide range of applications such as microwave based instruments, drug delivery, information storage and phase shifters. In the present work, the effect of Co on transmission coefficient and magnetic properties of Co-substituted Mg ferrites have been studied. The Mg-Co ferrites with a general formula Co_x Mg_(1-y) Fe_(2-z) O_4 (x=0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0, 0