Bài báo này chỉ giới hạn trong nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ thiêu kết đến từ tính ferit thông qua mức độ ferit hoá khi thiêu kết mẫu. Nghiên cứu chế tạo ferit Zn0,64Ni0,36Fe2O4 thuộc đề tài cấp thành phố
Effect of annealing temperatures on magnetic properties of ferrite Zn0,64Ni0,36Fe2O4
Nguyễn Văn Dán
Khoa Công nghệ vật liệu, Trường Đại học Bách khoa TP.HCM
TÓM TẮT
Trong nghiên cứu này, đã xem xét ảnh hưởng của nhiệt độ thiêu kết tới tính chất từ của ferít Zn0,64Ni0,36Fe2O4. Nhiệt độ thiêu kết thay đổi trong khoảng từ 1300 đến 1400°C. Kết quả nhiễu xạ tia X và đo từ tính của các mẫu sau khi thiêu kết ở khoảng nhiệt độ nghiên cứu cho thấy thiêu kết ở nhiệt độ 1370°C, vật liệu đạt từ tính cao nhất.
ABSTRACT
The effect of sintering temperature from 1300 to 1400°C on magnetic properties of Ni-Zn-ferrite (Zn0,64Ni0,36Fe2O4) was studied. The results of X-ray diffraction and measuring magnetic properties showed that magnetic properties of Ni-Zn-ferrite sintered at 1370°C are the highest .
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Tính chất từ của vật liệu ferít Zn0,64Ni0,36Fe2O4 phụ thuộc vào nhiều thông số công nghệ khác nhau như: kích thước hạt bột trước khi ferit hoá lần thứ hai, nhiệt độ thiêu kết, thành phần hoá học, môi trường thiêu kết và thời gian thiêu kết, thông số lực ép, hàm lượng tạp chất [1,2]… Bài báo này chỉ giới hạn trong nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ thiêu kết đến từ tính ferit thông qua mức độ ferit hoá khi thiêu kết mẫu. Nghiên cứu chế tạo ferit Zn0,64Ni0,36Fe2O4 thuộc đề tài cấp thành phố [3]” Nghiên cứu và triển khai ứng dụng một số hệ vật liệu hấp thụ sóng điện từ trên một số dải tần radar, tia X và tia γ”.
Bằng thực nghiệm [3], đã khảo sát nhiệt độ thiêu kết ở 1300°C và thấy rằng mức độ ferit hoá xảy ra vẫn chưa hoàn toàn và từ tính của vật liệu vẫn chưa phải là cao nhất. Để nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ thiêu kết tới mức độ ferit hoá và do đó đến từ tính của ferit cần tiến hành nghiên cứu tại nhiệt độ 1300, 1320, 1340, 1360,1370 và 1400°C.
2. NGUYÊN LIỆU Và PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nguyên liệu
Nguyên liệu được sử dụng trong nghiên cứu này là hỗn hợp bột đồng kết tủa [6] gồm 21,18% ZnO; 10,98%; NiO, 65,8% Fe2O3 sau khi đã nhiệt phân ở 960°C [5,7,8,9] trong thời gian là 4 giờ và ferít hoá lần thứ nhất ở 1200°C trong thời gian 4 giờ. Bột ferít hoá lần thứ nhất được tiến hành nghiên cứu.
2.2. Chế tạo mẫu
2.2.1. Mẫu nghiên cứu
Bột ferít hoá lần thứ nhất được nghiền 8 giờ sau khi loại tạp chất ép mẫu ở áp lực 100MPa [2,4,7,8,9] rồi thiêu kết ở các nhiệt độ 1300, 1320, 1340, 1360, 1370 và 1400°C, sau đó các mẫu tại nhiệt độ 500°C trong thời gian 10 giờ để khử ứng suất, sau đo từ tính các mẫu (bảng 1).
| Kí hiệu mẫu | Thời gian nghiền (h) | Nhiệt độ thiêu kết °C | Các thông số công nghệ khác |
| M1 | 8 | 1300 |
Các thông số công nghệ khác được cố định |
| M2 | 8 | 1320 | |
| M3 | 8 | 1340 | |
| M4 | 8 | 1360 | |
| M5 | 8 | 1370 | |
| M6 | 8 | 1400 |
Bảng 1. Kí hiệu các mẫu nghiên cứu
2.2.2. Sơ đồ công nghệ chế tạo
Trên hình 1 nêu sơ đồ tổng quát quá trình chế tạo vật liệu
Hình 1 : Sơ đồ tổng quát quá trình chế tạo vật liệu Zn0,64Ni0,36Fe2O4
2.3. Phương pháp nghiên cứu
Xác định phân bố kích thước hạt bằng phương pháp đo phân bố sử dụng tia laze tại Trung tâm An toàn môi trường dầu khí, Tp.HCM.
Các mẫu ferit sau khi thiêu kết lần thứ 2 được đem phân tích pha định tính trên máy nhiễm xạ tia X tại Viện Mỏ-Luyện kim màu, Tp.HCM.
Đo các tính chất từ của vật liệu bằng phương pháp cầu Maxwell-Wien tại Phòng thí nghiệm Vật liệu từ, Phân viện Vật lý, Viện KHCNVN, Tp.HCM.
