СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ФЕРИТОВ СОСТАВА BaFexCr12-xO19 ,- выпускная квалификационная работа

Содержание

Аннотация
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
Ферриты со структурой магнетоплюмбита 5
Кристаллическая структура 5
Физические свойства гексаферритов 6
Магнитные свойства 6
Электрофизический свойства 7
Методы получения гексагональных ферритов 8
Твердофазный метод 8
Золь-гель метод 9
Выращивание гексаферрита бария из раствора 10
Метод со осаждения 10
Получение твёрдых растворов на основе гексаферрита бария 11
Свойства гексаферрита бария замещенного хромом 14
Влияние замещение хромом на поглощение микроволновых
волн 14
Комплексная диэлектрическая и магнитная проницаемость .. 15
Магнитный анализ гексаферрита бария замещенного хромом 15
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 16
Методика синтеза образцов 16
Рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ 17
Изучение морфологии поверхности керамических образцов
методом растровой электронной микроскопии 19
Изучение элементного состава полученных образцов 20
Расчёт плотности и пористости полученной керамики 20
Изучение начальной магнитной проницаемости 21
Изучение температурной зависимости теплоемкости методом
дифференциально сканирующей калориметрии (ДСК) 22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 24
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 25

Введение

В настоящее время магнитные материалы играют важную роль в современных
технологиях. Они являются неотъемлемой частью многих электромеханических и
электронных устройств. Одной из главных задач исследователей является
получение новых материалов для использования в излучателях и поглотителях
электромагнитного излучения. Эти материалы находят применение для защиты
биологических объектов, магнитов, элементов памяти, компонентов электроники,
элементов микродвигателей и в изготовлении магнитных композитов с
регулируемым набором свойств.
Одним из таких материалов являются ферриты. Они представляют собой
смесь оксидов металлов, обладающих ферромагнитными свойствами. Ферриты
бария и его производные обладают необходимыми свойствами и широко
используются в промышленности. Одним из основных достоинств ферритов
является высокое значение удельного электрического сопротивления. В
сочетании с достаточно высоким значением магнитной проницаемости, индукция
насыщения ферритов меньше, чем у металлических магнитных материалов.
Ферриты бария нашли широкое применение во многих областях
промышленности, благодаря высоким значениям температуры Кюри, химической
стабильности и высокой анизотропии магнитных свойств. В настоящее время
известно множество способов синтеза гексаферрита бария. Метод синтеза
оказывает большое влияние на свойства полученных ферритов. Поэтому важно
для каждого из направлений выбрать метод синтеза, в результате которого будет
получен гексаферрит бария с необходимым набором свойств.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

Заключение

В ходе выполнения ВКР методом твердофазного синтеза была получена
концентрационная серия образцов состава BaFe11.5Cr0.5O19 в которой x(Cr)
варьировался в диапазоне 0,5 – 4,5. Экспериментально выявлено что температура
1400°С и изотермической выдержки в течении 5 часов является оптимальными
для синтеза ферритов данного состава. Дальнейшее повышение концентрации
хрома приводит к образованию вторичных фаз.
Изучение кристаллической структуры полученных ферритов показали, что по
мере увеличения количество замещающего иона происходит монотонное
уменьшение параметра, а и с кристаллической решетки и как следствие
уменьшение ее объёма.
Метод рентгеноспектрального анализа показал, что изначально заданные
стехиометрические составы с достаточной хорошей точностью сходятся с
составами полученных в эксперименте ферритов.
Рассчитаны значения кажущейся и рентгеновской плотности позволили
оценить пористость полученной керамики, которая варьируется в диапазоне 9 –
11 %. Выявлено что пористость карами не зависит от ее состава.
Измерено значение начальной магнитной проницаемости ферритов. Выявлено
что начальная магнитная проницаемость ферритов данного состава на частоте 100
кГц имеет малое значение. Замещение хромом приводи к уменьшению данного
параметра со значения 2,5 для гексаферрита бария до 2 для феррита с
максимальной концентрацией хрома.
Метод дифференциальной сканирующей калориметрии позволил выявить
закономерность изменения температуры Кюри полученных составов в
зависимости от концентрации замещающих ионов. Выявлено что изменение
температуры кюри прямо пропорционально зависит изменению концентрации
хрома. Увеличение концентрации хрома приводит к уменьшению температуры
Кюри.

Литература

1 Pullаr, R.С. Hexаgоnаl Ferrites: А Review оf the Synthesis, Prоperties аnd
Аppliсаtiоns оf Hexаferrite Сerаmiсs // Prоg. Mаter. Sсi. – 2012. – V. 57, №7. – P.
1194–1334. DОI: 10.1016/j.pmаtsсi.2012.04.001
2 Такэси Т. Ферриты //Москва: «Металлургия», 1964. 195 стр.
3 Я.Г. Дорфман. Итоги науки // Физико-математические науки,
Антиферромагнетизм и ферриты. Москва: Изд. Академии наук СССР, 1962. 217
стр.
4 Журавлев Г.И. Химия и технология ферритов // Ленинград: «Химия», 1970.
192 стр.
5 Ситидзе Ю., Сато Х. Ферриты / под ред. И.И.Петрова. Москва: «МИР», 1960.
408 стр.
6 Альтман Б.А. Постоянные магниты // 2-е изд., доп., под ред. Пятина Ю.М.
Москва: «Энергия», 1980. 245 стр.
7 Morisako A., Matsumoto M., Naoe M. Properties of c-axis oriented Ba-ferrite
sputtered films // J. Magn. Magn. Mater. Elsevier, 1999. Vol. 193, № 1–3. P. 110–
113.
8 Алпатов Н.И. Ферриты в электронных схемах // Москва: Военное издательство
министерства обороны СССР, 1962. 112 стр.
9 Verwey, E.J. Eleсtrоn соnduсtivity аnd mаgnetite trаnsitiоn pоint (Fe3О4) / E.J.
Verwey, P.W. Hааijmаn // Physiса. – 1941. – V. 8, P. 979.
10Винник, Д.А. Твердофазный синтез частично замещенного титаном
гексаферрита бария BаFe12-xTixО19 / Д.А. Винник, Д.С. Клыгач, А.С. Чернуха и
др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». – 2017. – Т. 17, № 3. – С. 28-33.
DОI: 10.14529/met170304
11 Hаn, Z. Synthesis оf BаFe12О19/MFe2О4 (M = Со, Mn) by sоl-gel methоd / Z.
Hаn, L. Dоng, D. Dаwei et. аl. // Rаre Metаls. – 2006. – V. 6, P. 462-465.
DОI:10.1016/S1001-0521(07)60126-0 12 Хисамитдинова, Р.Ф. Получение монокристаллов гексаферрита бария
израствора / Р.Ф. Хисамитдинова, К.Н. Еремкина, Т.Ю. Апарина и др. //
Вестник СМУС74. – 2015. – Т. 1, № 4. – С. 53-56.
13 Gаmbinо, R.J. Grоwth оf Bаrium Ferrite Single Сrystаls / R.J. Gаmbinо, F.
Leоnhаrd // Jоurnаl оf the Аmeriсаn Сerаmiс Sосiety. – 1961. – V. 44, P. 221-
224.
14 Vinnik, D.А. Grоwth, struсturаl аnd mаgnetiс сhаrасterizаtiоn оf Аl-substituted
bаrium hexаferrite single сrystаls / D.А.Vinnik, D.А. Zherebtsоv, L.S.
Mаshkоvtsevа et. аl. // Jоurnаl оf Аllоys аnd Соmpоunds. – 2015. – V. 615. – P.
1043-1046.
15 Vinnik, D.А. Ti-Substituted BаFe12О19 Single Сrystаl Grоwth аnd
Сhаrасterizаtiоn. / D.А. Vinnik, D.А. Zherebtsоv, L.S. Mаshkоvtsevа et. аl. //
Jоurnаl оf Сrystаl Grоwth аnd Design. – 2014. – V. 14(11). – P. 5834 –5839
... всего 32 источника