📄Работа №215817
Тема: Физико-химические основы получения полизамещенного Ga, Al, Cr гексаферрита бария
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
материаловедение
Объем:
48 листов
Год:
2022
Просмотров:
3
4365
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ 9
1.1 Кристаллическая структура и типы ферритов бария 9
1.2 Магнитная структура гексаферрита бария 10
1.3 Свойства гексаферрита бария 11
1.3.1 Температура Кюри и параметры намагничивания 12
1.3.2 Магнитная анизотропия гексаферритов М-типа 13
1.3.3 Ферромагнитный резонанс 16
1.3.4 Электрофизические параметры 17
1.3.5 Другие свойства 20
1.4 Методы получения материалов 20
1.4.1 Выращивание из жидкой фазы 20
1.4.2 Осаждение из газовой фазы 26
1.4.3 Твердофазный синтез 28
1.5 Основные методы получения ферритов и твердых растворов на их основе . 29
1.5.1 Керамический метод 30
1.5.2 Совместного осаждения 32
1.5.3 Золь-гель метод 34
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 36
2.1 Получение образцов полизамещенного Ga, Al, Cr гексаферрита бария 36
2.2 Изучение полученных образцов методом рентгеновской дифракции 38
2.3 Изучение полученных образцов методом рентгеноспектрального анализа .. 40
2.4 Изучение полученных образцов методом электронной микроскопии 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 45
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ 9
1.1 Кристаллическая структура и типы ферритов бария 9
1.2 Магнитная структура гексаферрита бария 10
1.3 Свойства гексаферрита бария 11
1.3.1 Температура Кюри и параметры намагничивания 12
1.3.2 Магнитная анизотропия гексаферритов М-типа 13
1.3.3 Ферромагнитный резонанс 16
1.3.4 Электрофизические параметры 17
1.3.5 Другие свойства 20
1.4 Методы получения материалов 20
1.4.1 Выращивание из жидкой фазы 20
1.4.2 Осаждение из газовой фазы 26
1.4.3 Твердофазный синтез 28
1.5 Основные методы получения ферритов и твердых растворов на их основе . 29
1.5.1 Керамический метод 30
1.5.2 Совместного осаждения 32
1.5.3 Золь-гель метод 34
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 36
2.1 Получение образцов полизамещенного Ga, Al, Cr гексаферрита бария 36
2.2 Изучение полученных образцов методом рентгеновской дифракции 38
2.3 Изучение полученных образцов методом рентгеноспектрального анализа .. 40
2.4 Изучение полученных образцов методом электронной микроскопии 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 45
📖 Введение
С каждым годом гексаферрит бария BaFe12O19, который был открыт еще в середине 20 века, приобретает все больший интерес благодаря своим уникальным структуре и свойствам. Гексаферрит бария преимущественно применяют в качестве постоянных магнитов, в магнитооптических устройствах, а также в устройствах СВЧ. Такой материал характеризуется повышенной коррозионной и химической стойкостью, высокими значениями намагниченности насыщения и температуры Кюри, а также высокой степенью анизотропии.
На сегодняшний день разработано много различных методов получения гексаферритов с контролируемыми свойствами и структурой. Наиболее применяемые методы: золь-гель метод, керамический метод, метод соосаждения и др. Кроме того, в настоящее время для модификации и оптимизации физических свойств уже известного чистого гексаферрита бария проводят частичное замещение железа различными элементами (металлами) в кристаллической структуре BaFe12O19. Так, замещение некоторыми элементами может приводить к значительным изменениям, например, магнитных характеристик или структуры материала.
Проведенный анализ литературы выявил, что на сегодняшний день не было выпущено работ по получению полизамещенных Ga, Al, Cr гексаферритов бария, ни как с вариантом комплексного замещения только двумя из этих элементов, ни как и варианта комплексного замещения сразу тремя элементами. В данной работе представлены результаты получения твердофазным методом (керамическим методом) полизамещенных Ga, Al, Cr гексаферритов бария, а также исследования их кристаллической структуры, морфологии поверхности и особенностей каждого образца.
Цель выпускной квалификационной работы – изучить физико-химические основы получения полизамещенного Ga, Al, Cr гексаферрита бария твердофазным методом.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести необходимые расчеты химического состава смеси для получения чистого и частично замещенных образцов гексаферрита бария следующих составов: 1 – BaFe12O19; 2 – BaFe10Al2O19; 3 – BaFe10Cr2O19; 4 – BaFe10Ga2O19;
5 – BaFe10AlCrO19; 6 – BaFe10GaCrO19; 7 – BaFe10AlGaO19; 8 – BaFe10Al0,66Cr0,66Ga0,66O19.
2. Твердофазным методом получить образцы вышеперечисленных составов.
3. Исследовать экспериментальные образцы методом рентгеновской дифрактометрии (установить связь содержания замещающих элементов в матрице гексаферрита бария с параметрами кристаллической структуры образцов).
4. Провести рентгеноспектральный анализ исследуемых образцов.
5. Исследовать морфологию поверхности полученных образцов и выявить особенности морфологических характеристик для каждого из них.
Научная новизна работы:
Впервые определены физико-химические параметры, обеспечивающие стабильное получение твердофазным методом полизамещенных Ga, Al, Cr гексаферритов бария следующих составов: BaFe10AlCrO19; BaFe10GaCrO19; BaFe10AlGaO19; BaFe10Al0,66Cr0,66Ga0,66O19.
Методы исследования. Для достижения поставленных в работе задач применяли известные экспериментальные методы получения и исследования материалов:
• Для получения чистого и частично замещенных Ga, Al, Cr образцов
гексаферрита бария использовали твердофазный метод (керамический метод).
• Для определения фазового состава и оценки влияния замещающих элементов на параметры кристаллической решетки исследуемых образцов использовали метод рентгеновской дифрактометрии.
• Для определения химического состава полученных образцов применяли сканирующий электронный микроскоп с использованием рентгеноспектрального анализатора.
• Данные о морфологии поверхности исследуемых образцов получили с помощью растрового электронного микроскопа.
Достоверность результатов проведенного исследования подтверждается их воспроизводимостью. Результаты получены с применением современных методик обработки данных, программных пакетов и научном оборудовании. Выводы данной работы не противоречат раннее опубликованным теоретическим и экспериментальным данным.
Структура и объем выпускной квалификационной работы. Работа состоит из введения, главы с обзором литературных данных, главы с описанием эксперимента и обсуждения его результатов, заключения с выводами, а также из библиографического списка.
Общий объем составляет 61 страницу, из них 18 рисунков и 8 таблиц. Библиографический список содержит 61 наименование.
На сегодняшний день разработано много различных методов получения гексаферритов с контролируемыми свойствами и структурой. Наиболее применяемые методы: золь-гель метод, керамический метод, метод соосаждения и др. Кроме того, в настоящее время для модификации и оптимизации физических свойств уже известного чистого гексаферрита бария проводят частичное замещение железа различными элементами (металлами) в кристаллической структуре BaFe12O19. Так, замещение некоторыми элементами может приводить к значительным изменениям, например, магнитных характеристик или структуры материала.
Проведенный анализ литературы выявил, что на сегодняшний день не было выпущено работ по получению полизамещенных Ga, Al, Cr гексаферритов бария, ни как с вариантом комплексного замещения только двумя из этих элементов, ни как и варианта комплексного замещения сразу тремя элементами. В данной работе представлены результаты получения твердофазным методом (керамическим методом) полизамещенных Ga, Al, Cr гексаферритов бария, а также исследования их кристаллической структуры, морфологии поверхности и особенностей каждого образца.
Цель выпускной квалификационной работы – изучить физико-химические основы получения полизамещенного Ga, Al, Cr гексаферрита бария твердофазным методом.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести необходимые расчеты химического состава смеси для получения чистого и частично замещенных образцов гексаферрита бария следующих составов: 1 – BaFe12O19; 2 – BaFe10Al2O19; 3 – BaFe10Cr2O19; 4 – BaFe10Ga2O19;
5 – BaFe10AlCrO19; 6 – BaFe10GaCrO19; 7 – BaFe10AlGaO19; 8 – BaFe10Al0,66Cr0,66Ga0,66O19.
2. Твердофазным методом получить образцы вышеперечисленных составов.
3. Исследовать экспериментальные образцы методом рентгеновской дифрактометрии (установить связь содержания замещающих элементов в матрице гексаферрита бария с параметрами кристаллической структуры образцов).
4. Провести рентгеноспектральный анализ исследуемых образцов.
5. Исследовать морфологию поверхности полученных образцов и выявить особенности морфологических характеристик для каждого из них.
Научная новизна работы:
Впервые определены физико-химические параметры, обеспечивающие стабильное получение твердофазным методом полизамещенных Ga, Al, Cr гексаферритов бария следующих составов: BaFe10AlCrO19; BaFe10GaCrO19; BaFe10AlGaO19; BaFe10Al0,66Cr0,66Ga0,66O19.
Методы исследования. Для достижения поставленных в работе задач применяли известные экспериментальные методы получения и исследования материалов:
• Для получения чистого и частично замещенных Ga, Al, Cr образцов
гексаферрита бария использовали твердофазный метод (керамический метод).
• Для определения фазового состава и оценки влияния замещающих элементов на параметры кристаллической решетки исследуемых образцов использовали метод рентгеновской дифрактометрии.
• Для определения химического состава полученных образцов применяли сканирующий электронный микроскоп с использованием рентгеноспектрального анализатора.
• Данные о морфологии поверхности исследуемых образцов получили с помощью растрового электронного микроскопа.
Достоверность результатов проведенного исследования подтверждается их воспроизводимостью. Результаты получены с применением современных методик обработки данных, программных пакетов и научном оборудовании. Выводы данной работы не противоречат раннее опубликованным теоретическим и экспериментальным данным.
Структура и объем выпускной квалификационной работы. Работа состоит из введения, главы с обзором литературных данных, главы с описанием эксперимента и обсуждения его результатов, заключения с выводами, а также из библиографического списка.
Общий объем составляет 61 страницу, из них 18 рисунков и 8 таблиц. Библиографический список содержит 61 наименование.
✅ Заключение
В результате экспериментальной работы удалось методом твердофазного синтеза получить соединения, имеющие структуру гексаферрита бария, в которых железо частично замещено атомами Al3+, Cr3+, Ga3+. Выявлено, что при температуре 1400 °С и изотермической выдержке при этой температуре происходит полная ферритизация исходных оксидов без образования дополнительных фаз.
Методом порошковой рентгеновской дифракции показано, что все синтезированные соединения имеют одну кристаллическую фазу и структуру магнетоплюмбита.
Данные рентгеновской дифракции были подтверждены методом растровой электронной микроскопии. В результате которой было выявлено, что керамические образцы представляют из себя сросток множества микрокристаллов. Микрокристаллы имеют форму уплощенных шестигранников. Данная форма кристаллитов характерна для соединений, имеющих гексагональную кристаллическую решетку. Так же в результате микроскопии во всех образцах была выявлена открытая и закрытая пористость.
Рентгеноспектральный анализ показал, что элементный состав полученных образцов с хорошей точностью согласуется с изначально заданным стехиометрическим составом.
В результате проделанной работы впервые было получено соединение состава BaFe10Al0.66Cr0.66Ga0.66O19.
Методом порошковой рентгеновской дифракции показано, что все синтезированные соединения имеют одну кристаллическую фазу и структуру магнетоплюмбита.
Данные рентгеновской дифракции были подтверждены методом растровой электронной микроскопии. В результате которой было выявлено, что керамические образцы представляют из себя сросток множества микрокристаллов. Микрокристаллы имеют форму уплощенных шестигранников. Данная форма кристаллитов характерна для соединений, имеющих гексагональную кристаллическую решетку. Так же в результате микроскопии во всех образцах была выявлена открытая и закрытая пористость.
Рентгеноспектральный анализ показал, что элементный состав полученных образцов с хорошей точностью согласуется с изначально заданным стехиометрическим составом.
В результате проделанной работы впервые было получено соединение состава BaFe10Al0.66Cr0.66Ga0.66O19.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.