تهیه ی نانوکامپوزیت های آهن – آلومینا ( ?o?al/fe ) با روش سل – ژل و بررسی ویژگی های مغناطیسی آن

در این پژوهش، نخست روش سل- ژل برای تهیه ی نانوکامپوزیت fe-al2o3 به کار گرفته شد که به دلیل محدودیت ها، دست یابی به فاز دلخواه ممکن نشد و بدین ترتیب روش تهیه تغییر داده شد. با این وجود در این بخش موفق شدیم روش تازه ای برای تهیه ی هرسنیت بیابیم. سپس نانوکامپوزیت fex-(al2o3)1-x با روش آسیاب کاری مکانیکی تهیه گردید. نخست نمونه هایی با x برابر با 3/0، 4/0، 5/0 و 6/0 به مدت 100 ساعت آسیاب کاری شدند و سپس نمونه ی با 4/0=x در مدت زمان های گوناگون از 25، 50، 75 و 100 ساعت آسیاب کاری شد. برای تهیه ی این نانوکامپوزیت پودرهای آهن و آلومینا با درجه خلوص بالا از شرکت مرک آلمان به عنوان مواد اولیه به کار رفت. این مواد با نسبت استوکیومتری، وزن و برای رسیدن به یک مخلوط همگن در یک آسیاب سیاره ای، در زمان های گوناگون آسیاب شدند. برای شناسایی فازهای تشکیل شده، از روش پراش سنجی پرتوی ایکس، بهره گرفته شد. در الگوهای پراش نمونه های آسیاب کاری شده، تنها قله ی مربوط به فاز آهن دیده شد که این امر بر بی شکل شدن فاز آلومینا به هنگام آسیاب کاری دلالت می کند. به کمک رابطه ی ویلیام سون- هال، میانگین اندازه ی بلورک ها به دست آمد. اندازه ی ذره ها نیز با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترون- روبشی گسیل میدانی ( fe-sem ) به دست آمد. به کمک دستگاه پرمیامتر منحنی m-h نمونه ها در دمای اتاق رسم و مغناطش اشباعی و نیروی وادارندگی آن ها تعیین شد. به کمک ترازوی فاراده، منحنی مغناطش- دمای نمونه ها رسم و دمای کوری آن ها تعیین شد. نتیجه های به دست آمده نشان داد که دمای کوری نانوکامپوزیت ها نسبت به دمای کوری همتاهای کپه ای خود بالاترند اما با افزایش مقدار آهن در نمونه ها و همچنین افزایش زمان آسیاب کاری، دمای کوری تغییر چندانی نمی کرد و تفاوت معناداری نداشتند. این رفتار را می توان با توجه به ویژگی های کامپوزیت هایی با یک فاز فرومغناطیس توجیه کرد. تغییرات به وجود آمده در مقدار نیروی وادارندگی نمونه ها را می توان با توجه به تغییر تعداد جایگاه های میخکوبی در آن ها توجیه کرد. تغییرات مغناطش اشباعی نمونه ها با زمان آسیاب-کاری گوناگون با توجه به وجود تنش و مدل هسته- پوسته توجیه شد. تغییرات تراوایی نمونه ها با نسبت حجمی گوناگون با یک دستگاه lcrسنج به دست آمد. این تغییرات به وجود آمده، با توجه به وجود جایگاه های میخکوبی در نمونه ها توجیه شد. با این روش می توان نمونه های گوناگونی با شرایط گوناگون از این نانوکامپوزیت را به سادگی در حجم بالا تهیه نمود.