بررسی تحولات فازی نانو ذرات فریت کبالت تهیه شده به روش فعال سازی مکانیکی محدود و عملیات حرارتی در مقایسه با روش سنتی متالورژی پودر

محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

راضیه ثانی ¹ , علی بیت اللهی ²

1 - استادیار گروه مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز، شیراز، ایران.
2 - استاد دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه علم وصنعت ایران، تهران، ایران.

تاریخ دریافت : 1392/10/14 تاریخ پذیرش : 1392/10/14 تاریخ انتشار : 1392/10/01

کلید واژه: فعال سازی مکانیکی, فریت کبالت, مخلوط اکسیدها, تحولات فازی,

چکیده مقاله :

در این پژوهش، تحولات فازی نانو ذرات فریت کبالت تهیه شده به روش فعال سازی مکانیکی محدود و عملیات حرارتی، در مقایسه با روش سنتی متالورژی پودر (روش مخلوط اکسیدها)، بررسی گردید. مواد اولیه پودرهای هماتیت و کبالت فلزی بودند که با نسبت مولی یک به یک مخلوط شدند و در هر دو روش ذکر شده، مورد استفاده قرار گرفتند. فعال سازی مکانیکی بر روی مخلوط پودری به­وسیله آسیای پر انرژی Spex 8000 به مدت 1 ساعت صورت پذیرفت. نمونه­های تهیه شده، به­وسیله آنالیز اشعهX  و آزمایشVSM ، مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی تحولات فازی نمونه­های تهیه شده از روش مخلوط اکسیدها و نمونه­های تهیه شده از روش آلیاژسازی مکانیکی که هر دو در دماهای یکسان عملیات حرارتی شده­اند، بیانگر این نکته بود که تشکیل فاز فریت کبالت برای نمونه­های کار مکانیکی شده از دماهای پایین­تر و با منحنی­­های پراش قوی­تر شروع شده است. هم­چنین، افزایش دما، سبب تکمیل تشکیل فاز فریت کبالت گردیده است. بررسی خواص مغناطیسی نمونه­های تهیه شده از هر دو روش که در دمای ^oC850 عملیات حرارتی شده­اند، افزایش خواص مغناطیسی برای نمونه کار مکانیکی شده نسبت به نمونه­ی تهیه شده به روش سنتی متالورژی پودر را نشان داد.

چکیده انگلیسی:

In this work, phase evolution of CoFe₂O₄ nanoparticles prepared by limited mechanical activation and heat treatment in comparison to conventional powder metallurgy route is reported (mixed oxides method). The starting raw materials for both methods were hematite and cobalt which were mixed together with the molar ratio of 1:1, (Co:Fe₂O₃=1:1). The mechanical activation was performed in a Spex 8000 high–energy vibratory mill for 1h.Various characterization techniques such as XRD and VSM were utilized to study the prepared samples. The study of phase evolution in samples produced by the mixed oxides method in comparison with those prepared by the mechanical alloying method, with heat treatment at the same temperature, suggests that formation of CoFe₂O₄ in samples produced by the latter method was started at a lower temperature and revealed stronger characteristic peaks of CoFe₂O₄. Furthermore, increased formation of CoFe₂O₄ phase was observed by increasing the heat treatment temperature. The study of magnetic properties of samples produced by the mentioned methods which were heat treated at 850 °C, suggests that samples produced by the mechanical activation method show considerably higher magnetic properties with respect to the samples made by the conventional method.