بهبود ریزساختار و خواص مغناطیسی فریت‌های لیتیم تولید شده به روش حالت جامد بوسیله افزودنی نانوسیلیکا

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 17، دوره 9، شماره 3، آذر 1394، صفحه 199-204   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

محمود محمودی^{* 1}؛ مجید کاوانلویی²

¹دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر مجلسی

²دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز

چکیده

یکی از مشکلات اساسی در تولید فریت‌های لیتیم، اتلاف لیتیم در دماهای بالای تف‌جوشی می‌باشد که سبب افت خواص مغناطیسی و الکتریکی در این مواد می‌شود. در این تحقیق فریت لیتیم با روش متداول ساخت سرامیکهایعنی سنتز در حالت جامد و با استفاده از مواد اولیه اکسید آهن و کربنات لیتیم تهیه شد. ساختار کریستالی و ریزساختار فریت تولید شده بوسیله XRD و SEM بررسی گردید. همچنین از افزودنی نانوسیلیکا به عنوان کمک سینتر در دماهای مختلف تف‌جوشی استفاده گردید. نتایج نشان داد که ذرات نانو SiO₂ به دلیل سطح بالای ذرات، مکانیزم تف‌جوشی را از تف‌جوشی در حالت جامد به تف‌جوشی در حالت مذاب تغییر داده و سبب بهبود ریزساختار شده است. علاوه بر این، خواص مغناطیسی به دلیل افزایش اندازه دانه در دماهای پایین تف‌جوشی افزایش یافت. مقادیر بهینۀ خواص (B_max=380mT, H_C=333A/m) در مقدار یک درصد وزنی نانوسیلیکا که در دمای C°1050 تف‌جوشی شده است، حاصل شد.

کلیدواژه‌ها

فریت لیتیم؛ سنتز در حالت جامد؛ نانوسیلیکا؛ خواص مغناطیسی

مراجع

 

[1]     M. F. Al-Hilli, S. Li&  K. S. Kassim, “Structural analysis, magnetic and electrical properties of samarium substituted lithium–nickel mixed ferrites”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 324, pp. 873-879, 2012.

 

[2]     P. Baba, R. C. Ampex Corporation, Calif, G. C. Argentina, W. Dionne, G. Temme, D. Fabrication and properties of microwave lithium ferrites, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 8, pp. 83-940, 1972.

 

[3]     B. H. Kingery W. D. Uhlman, D. R. Introduction to Ceramics, Wiley- Interscience, New Yourk, 1976.

 

[4]     F. Fan & F. Sale, “Influence of B₂O₃ on the Production of Pure”, Gel-Processed Mn-Zn Ferrites, in, HAL - CCSD, 1997.

 

[5]     M. L. S. Teo, L. B. Kong, Z. W. Li, G. Q. Lin & Y. B. Gan, “Development of magneto-dielectric materials based on Li-ferrite ceramics: II. DC resistivity and complex relative permittivity”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 459, pp. 567-575, 2008.

 

[6]     M. Kavanloui & B. Hashemi, “Effect of B₂O₃ on the densification and magnetic properties of Li–Zn ferrite”, Materials &amp, Design, Vol. 32, pp. 4257-64, 2011.

 

[7]     H. Shokrollahi & K. Janghorban, “Influence of additives on the magnetic properties, microstructure and densification of Mn–Zn soft ferrites”, Materials Science and Engineering: B, Vol. 141, pp. 91-107, 2007.

 

[8]     S. M. Rhim, S. Hong, H. Bak & O. K. Kim, “Effectsof B₂O₃ Addition on the Dielectric and Ferroelectric Properties of Ba_0.7Sr_0.3TiO₃ Ceramics”, Journal of the American Ceramic Society, Vol. 83, pp. 1145-1148, 2000.

 

[9]     K. S. Yuksel, B. Ozkan TO, E. Acikalin, H. Erkalfa, “The effect of B₂O₃ addition to the microstructureand magnetic properties of Ni_0.4Zn_0.6Fe₂O₄ ferrite”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 320, pp. 714-718, 2008.

 

[10] M. Drofenik, A. Znidarsic & D. Makovec, “Influence of the Addition of Bi₂O₃ on the Grain Growth and Magnetic Permeability of MnZn Ferrites”, Journal of the American Ceramic Society, Vol. 81, pp.2841-2848, 1998.