نام پژوهشگر: احسان حسینخانی

تولید پودر نانوی bafe12o19 و بررسی خواص مغناطیس سخت پودرهای تولیدی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده مهندسی مکانیک 1390
  احسان حسینخانی   عباس کیان وش

هگزافریت باریم با فرمول شیمیایی bafe12o19 ، 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- مغناطیسیِ 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 مولیِ مواد اولیه، نوع محیط همرسوبی، افزودنی، دما و زمان کلسیناسیون رسوب ها مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس مطالعات انجام شده نسبت مولی 10 =fe/ba بهترین نسبت مولی تشخیص داده شد. در این نسبت مولی در دما و زمان کلسیناسیون به ترتیب°800 cو 2 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 °c700 و 1 ساعت کاهش داد. در شرایط استفاده از محیط آلیِ آب/ایزوپروپانول، نسبت مولی 10=fe/ba و دما و زمان کلسیناسیون به ترتیب °c700 و 2 ساعت بهترین نتایج بصورت یک پودر تک فاز با اندازه ذرات nm70، مغناطش اشباع 53.14emu/g، مغناطش پسماند 28.40emu/g و نیروی پسماند زدایی5470 oe حاصل شد. در دماهای بالاتر از °c1000، مقدار مغناطش اشباع تا 64.7emu/g و مغناطش پسماند تا 35.03emu/g افزایش یافت.