Фундаментальное материаловедение
Фундаментальное материаловедение
Фундаментальное материаловедение
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Синтез магнитных материалов в системе SrO-Fe2O3-B2O3<br />
Гордеева К.С., Трусов Л.А.<br />
студентка<br />
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия<br />
E-mail: _ornella_@mail.ru<br />
Материалы на основе гексаферрита стронция SrFe12O19 являются<br />
магнитотвердыми и широко используются в промышленности для создания постоянных<br />
магнитов, а также в качестве высокочастотных устройств [1]. Особый интерес<br />
представляет синтез однодоменных частиц гексаферритов, имеющих размеры в<br />
субмикронном диапазоне. Подобные частицы могут характеризоваться как<br />
повышенными значениями коэрцитивной силы, так и проявляют суперпарамагнитное<br />
поведение при уменьшении их размеров до нескольких нанометров [2]. Помимо этого<br />
гексаферриты стронция характеризуется высокой термической и химической<br />
стабильностью и относительно низкой стоимостью.<br />
Удобным методом синтеза однодоменных частиц гексаферритов является<br />
кристаллизация оксидных стекол при их термической обработке [3]. Получаемые<br />
материалы представляют собой стеклокерамические композиты, в которых магнитные<br />
частицы находятся в немагнитной матрице. Этот способ позволяет путем варьирования<br />
составов исходных стекол и условий их термообработки получать кристаллиты<br />
гексаферритов требуемых размеров, формы, а также проводить легирование. Путем<br />
растворения матрицы могут быть выделены ультрадисперсные порошки гексаферритов.<br />
В настоящей работе исследуется кристаллизация стекол в системе SrO-Fe2O3-<br />
B2O3. Ее целью является установление влияния условий термообработки на<br />
микроструктуру материала и его магнитные свойства.<br />
Исходными реагентами для синтеза стекол были: SrCO3, Fe2O3, H3BO3. Их<br />
плавили в платиновом тигле при 1250°C до получения однородного расплава, после чего<br />
следовала его закалка между вращающимися стальными валками. Было получено стекло<br />
состава 14SrO×6Fe2O3×12B2O3. Для синтеза стеклокерамики образцы стекла были<br />
изотермически отожжены при температурах 600–900°С в течение 2 часов с<br />
последующей закалкой на воздух. Порошки гексаферрита были получены при обработке<br />
стеклокерамики 3% раствором соляной кислоты.<br />
Образцы были исследованы методами рентгенофазового анализа,<br />
дифференциального термического анализа, электронной микроскопии и магнитных<br />
измерений. Исходные стекла являются рентгеноаморфными и парамагнитными, а линии<br />
гексаферрита на рентгенограммах появляются после отжига образцов стекол при<br />
температурах 700 - 900°С. Частицы гексаферрита представляют собой гексагональные<br />
пластинки. Отношение диаметра к толщине уменьшается при повышении температуры<br />
термообработки. Коэрцитивная сила также увеличивается при увеличении температуры<br />
отжига и достигает больших значений порядка 6500 Э. Намагниченность насыщения<br />
образцов стеклокерамики составляет 20 эме/г, что соответствует полной кристаллизции<br />
гексаферрита в образцах.<br />
Литература<br />
1. Coey J.M.D. Magnetic Materials. Journal of Alloys and Compounds. 2001. 326. 2-6.<br />
2. G.C. Hadjipanayis. Nanophase Hard Magnets. Journal of Magnetism and Magnetic<br />
Materials. 1999. 200. 373-391.<br />
3. H. Sato, T. Umeda. Grain Growth of Strontium Ferrite Crystallized from Amorphous<br />
Phases, Materials Transactions. JIM. 1993. 34. 76-81.
Change language