السلوك المغناطيسي لنظام نيكل فرايت/باريوم فرايت

الباحث

أماني حاتم شاكر مهدي

المشرف

شيماء جابر كريم - محمد ناجي الأعرجي

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية هندسة المواد / هندسة السيراميك ومواد البناء

الشهادة

ماجستير

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Nickel ferrite; Barium ferrite; Magnetic behavior; Composite ferrites

نظرا لتكوينها ,يشار أحيانا الى مغناطيس السيراميك باسم مغناطيس الفرايت . حيث تتكون من عده عناصر معدنيه وأكسد الحديد . تتحد هذه المواد لتكوين المركب المغناطيسي المعروف باسم الفرايت. مغناطيس الفرايت الصلب( Ferrite 130)لديه قوة قسريه عاليه و مغناطيس الفرايت Soft Ferrite)ae Wl) )لديه قسر منخفض. مغناطيس الفرايت الناعم ذو القسر المنخفض عند تعرضه لمجال مغناطيسي خارجي من المرجح أن يفقد مغناطيسيته. في هذا العمل تم تحضير ماده مركبه المتمثله الفرايت الصلب(ع3]6مع17 Soft ferrite) cull\\( Hard ( وطبقات المتمثله ب طبقه لينه( (Soft Layer)4i3 4&\(Haed Layer)dho هقبط١)501]غ Layer النيكل الفريت الإسبنيل (NiFe204) هو واحد من أكثر أنواع الفريت الناعمة شهرة ، وقد تم تصنيع كل من الفريت الصلب ذو الشكل الابري (الباريوم فرايت ) ذو الخصائص الخاصة بطريقة sol-gel باستخدام نترات النيكل المائي ، نترات الباريوم ، نترات الحديد المائيه و الاثلين كلايكول كمواد اوليه ، بعد تحضير المسحوق تم حرقه لمدة خمس ساعات بمعدل 5 درجات مئوية / دقيقة حيث تم حرق النيكل فرايت عند 600 درجة مئوية و 800 درجة مئوية للفريت الباريوم من اجل الحصول عليه كمسحوق جاف. يمكن ان يقسم العمل الحالي الى جزأين رئيسيين، الجزء الأول هو تحضير مساحيق من الفيرايت اللين (نيكل فيرايت) والفيرايت صلب (باريوم فيرايت) ومركبهما بنسب مختلفة، ويتضمن الجزء الثاني تحضير الجسم المكبوس كفرايت نقي وفيرايت مركب أو على شكل طبقات بين الفيرايت اللين والصلب وتلبيده عند 1200 درجة مئوية. تم إجراء اختبار XRD وقد أظهرت النتائج الحصول على اطوار نقية للمساحيق فيرايتية النقية والمركبة من الفيرايت اللين والصلب حيث اظهرت القمم الرئيسية للنيكل فيرايت( NiFe2O4 ) , الباريوم فيرايت بطوريه المختلفين عند درجات حراره مختلفة وكذلك القمم لمادتي النيكل والباريوم فيرايت لمركبهما اعتمادا على نسبه كل Legis من خلال تحليل الطيف FTIR وجود الاواصر الأساسية للفيرايت النقي او الفيرايت المركب بين الروابط الرئيسية للنيكل فيرايت اعلى واحده المتمثلة ب 71اعند Gaal 630-550 “دمن والرابطة الاقل المتمثلة ب 72 عند المدى 450-3900 والباريوم فيرايت الروابط الرئيسية تتمثل عند 147cm-1,1058cm-1,1001cm-1, 1وبالنسبة للفيرايت GS yall تقع الترددات الرئيسية للروابط بين cm-1 5570 610، كما ان صور اختبار SEM أظهرت الجسيمات النانوية من نيكل فيرايت ذات الشكل الكروي وتحتوي على مسامات بينما تظهر صور الفيرايت الباريوم الشكل السداسي وقد تم اجراء هذه الاختبارات قبل التلبيد وبعده. ومن اجل دراسة الخواص المغناطيسية للفيرايت المحضر تم اجراء اختبار VSM يظهر قيم مغناطيسية مختلفة 115 ، وحلقات هسترة مختلفة حيث يظهر شكل 5 من الفيرايت النيكل اللين مع تشبع مغناطيسي Me ، وقوة قسرية عالية للفيرايت الصلب ¢ وحلقة هسترة واحدة لينة للفيرايت النانوي ذو الطبقات الفيرايت (اللين/ الصلب / اللين).تم اجراء هذا الاختبار بعد عمليه التلبيد Cus, وجدت اعلى قيمه Misc في الفيرايت اللين (39.586) وعند الطبقات (37.589) و اعلى قيمه Heol وجدت عند الفيرايت الصلب و العينة التي تكون dus led الباريوم فيرايت 75% Cue. الزيادة ب القوة Ay pull و التشبع المغناطيسي يعتمد على نسبه الفيرايت الصلب و اللين. وأخيرا تم اجراء مجموعة من الاختبارات الفيزيائية على الفيرايت المحضر وهي الكثافة والمسامية والانكماش وذلك بعد التلبيد عند 1200 درجة مئوية من اجل تحديد المواصفات الفيزيائية للمساحيق ,حيث ظهرت مسامات في العينات الملبده وحصول القليل من الانكماش في ابعاد العينات بعد اجراء عمليه التلبيد.

Due to its composition, ceramic magnets are sometimes referred to as ferrite magnets. They are made up of several metallic elements and iron oxide. These substances combine to form the magnetic compound known as ferrite. Simply said, hard ferrite magnets have a high coercivity and soft ferrite magnets have a low coercivity. Soft ferrite magnets with low coercivity are more likely to get demagnetized when exposed to an external magnetic field. In this work, NiFe2O4 and BaFe2O4 soft/hard composites and soft/hard/soft layers were prepared. Nickel ferrite spinel (NiFe2O4) is one of the most well-known soft ferrites, and hard ferrite (barium ferrite) needle-like of hard ferrite with special properties were both synthesized by sol-gel method using hydrated nickel nitrate , barium nitrate, hydrated iron nitrate and ethylene glycol as a solvent where using 2: 1 weight ratio of iron nitrate hydrated to barium nitrate and nickel nitrate ,after preparing powder was calcined for five hours at a rate of 5 °C/min at 600 °C for nickel ferrite and 800 °C for barium ferrite to being acquired as a dry powder. In the present work, there are two main parts , the first part is formation pure materials of soft( nickel ), hard ( barium) ferrites and composite with a different proportions , the second part includes preparing the bulk material as a pure , composite materials and in the form of layers . The XRD test was performed for the pure and composite materials of soft and hard ferrites shown the main peaks of nickel ferrites (NiFe2O4), barium ferrite with different phases at different temperatures and for composite the peaks of two materials nickel and barium ferrite according their ratio . The FTIR spectrum obtained from the synthesized material show the main bands of nickel ferrite higher one (v1) in the range of 630-550 cm-1, lowest band (v2) found in the range 450-390 cm-1 , barium ferrite Peaks at 1147 cm-.1, 1058 cm-.1, and 1001 cm-1 and their composite high- frequency band between 570 and 610 cm-1 . From the images of the SEM test, the shape of the nanoparticles of nickel ferrite showed the spherical shape and contained porosity where the image of barium ferrite show the needle-like shape . VSM test shown a different magnetization Ms , different hysteresis loops the S shape of soft nickel ferrite with a high magnetic saturation and super paramagnetic properties , high corctivity for a hard ferrite(2593.479Oe) , single smooth hysteresis loop for a nanocompo site and layers of hard/soft ferrites. where the tests done after sintering .the highest Ms finding in a soft ferrite is (39.586) and in layers is equal to (37.589) and the highest Hc was in hard ferrite and in sample with 75% barium ferrite .where increasing in corcivity and magnetic saturations depend on the ratio of soft and hard ferrites. In addition, doing the XRD test, FTIR and VSM of the nickel ferrite , barium ferrite and composite ferrite ,density , porosity and shrinkage tests were performed after ferrites sintering, where observed porosity in a sintering samples and a little shrinkage occurred after sintering process.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب