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.
Получение и исследование Pb,Nd-содержащих твердых растворов на основе<br />
гексаферрита стронция (SrFe12O19).<br />
Смирнов Е.А.<br />
студент<br />
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия<br />
E-mail: red-soviet@bk.ru<br />
Магнитные материалы играют важную роль в развитии высоких технологий.<br />
Синтезированные в середине двадцатого века материалы на основе фазы гексаферрита<br />
М-типа до сих пор привлекают внимание исследователей, в первую очередь, из-за<br />
широких возможностей модификации поверхности с целью изменения свойств, в том<br />
числе и увеличения коэрцитивной силы (Hc) - одной из важнейших характеристик<br />
магнитного материала. Механизм перемагничивания определяется размером зерен, и для<br />
размеров зерен, больших размера домена, возможно введение в такой материал<br />
немагнитных добавок, которые будут способствовать пинингу доменной стенки, что<br />
приведёт к повышению Hc, что необходимый критерий для создания постоянных<br />
магнитов.<br />
Целью данной работы был подбор оптимальных условий синтеза и получение<br />
порошков Pb,Nd-содержащего гексаферрита стронция с помощью криохимического<br />
метода.<br />
Криохимическим методом был проведён синтез “чистого” гексаферрита стронция<br />
с целью определения оптимальных режимов сушки и разложения. Так же были<br />
синтезированы образцы составов Sr1-x-yPbxNdyFe12O19 (x=0.25,0.5, y=0.2), Sr1-xPbxNdyFe12yO19<br />
(x=0.1, 0.25, 0.5, y=0.2) с различными временами и температурами отжига солевой<br />
смеси после сублимационной сушки. Было показано, что при выбранных условия<br />
синтеза (1000 и 1050°С и времени отжига от 3 до 5 минут), в основном образуется фаза<br />
гексаферрита. Однако только образцы Sr0,9Pb0,1Nd0,2Fe11,8O19 и Sr0,5Pb0,5Nd0,2Fe11,8O19<br />
были полностью однофазными. Для остальных образцов наблюдалось существенное<br />
уменьшение количества гематита, по сравнению с керамическим и золь-гель методами.<br />
Состав всех полученных образцов практически полностью соответствует<br />
закладываемому. По данным сканирующей электронной микроскопии размер частиц<br />
гексагональной формы составляет 100-200 нм. Измерения магнитной восприимчивости<br />
показали, что образцы чистого гексаферрита, полученные этим методом, обладают<br />
большей коэрцитивной силой, чем образцы, полученные другими методами синтеза<br />
(керамическим и золь-гель), вследствие размерного эффекта частиц. Так же были<br />
проведены окислительные отжиги для упоминавшихся выше однофазных образцов<br />
гексаферрита при температурах 500 и 700°С в течение 24 часов. Выделения примесной<br />
фазы оказались сопоставимы по размеру с исходными частицами, так как исходные<br />
частицы гесаферрита достаточно малы. Коэрцитивная сила при этом изменилась не<br />
сильно.<br />
Из полученных данных следует предположить, что замещение части железа на<br />
кобальт в шпинельном блоке решётки приведёт к образованию однофазных образцов<br />
при ещё более низких температурах (900-1000°С), сохранению заложенного состава и<br />
образованию подобной описанной выше микроструктуры. Так же следует ожидать, что<br />
агрегация полученных частиц при выдерживании при высоких температурах позволит<br />
увеличить их размер до 0.5-1 мкм и создать композит магнитная матрица/немагнитная<br />
добавка.<br />
Фазовый состав полученных образцов был исследован методом РФА. Состав и<br />
микроструктура образцов были исследованы с помощью методов РСМА и РЭМ,<br />
соответственно. Измерения магнитной восприимчивости выполнены на весах Фарадея<br />
оригинальной конструкции.<br />
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 05-03-32693а).
Change language