سنتز و بررسي خواص مغناطيسي كامپوزيت هگزافريت استرانسيوم نوع W و فريت كبالت

كارشناسي ارشد

چكيده امروزه مواد جاذب الكترومغناطيس، از جمله مواد ديالكتريك، مواد مغناطيسي، پليمرها و كامپوزيتها در زمينه تداخل الكترومغناطيسي در دستگاههاي الكترونيكي و به حداقل رساندن بازتاب امواج ماكروويو توجه زيادي را به خود جلب كردهاند. در ميان انواع مواد مغناطيسي، فريتهاي اسپينل و هگزافريتها به طور گستردهاي به دليل جذب بالا، دامنه فركانس كاري بالا و وزن پايين استفاده ميشوند. در ميان انواع فريتهاي هگزاگونال، هگزافريت نوع W داراي بالاترين مغناطش اشباع و ميدان ناهمسانگردي و فركانس رزونانس بالا است كه براي كاربردهاي جذب ماكروويو مناسب است. روش سنتز احتراق محلولي روشي ساده، سريع و كم هزينه است. كه در اين پژوهش از روش احتراق محلولي براي سنتز پودر هگزافريت استرانسيوم نوع W جانشين شده با ZnCo ، استفاده شده است و تاثير پارامتر محتواي سوخت φ برتكامل فاز، ريزساختار و خواص مغناطيسي و جذب بررسي شد. تجزيه و تحليل مادون قرمز تبديل فوريه و محاسبات تئوري براي تعيين و كنترل غلظت سيترات فلزي در پيش سازهاي محلول هگزافريت استرانسيوم نوع W انجام شد. پودرهاي تك فاز 27O16SrZnCoFe با ذرات صفحه اي شكل بزرگ در 1.5 = φ ، پس از كلسينه در دماي 2001 درجه سانتيگراد تشكيل شد؛ در حالي كه فازهاي هگزافريت نوع M و اسپينل در 1.5 > φ تشكيل شدند. پس از تهيه پودر هگزافريت استرانسيوم نوع W به منظور بهبود خواص جذب و تنظيم فركانس تشديد، پودرهاي كامپوزيتي شامل هگزافريت استرانسيوم نوع W / فريت كبالت با درصد وزني wt.%25 و wt.%50 ، به روش احتراق محلولي سنتز شدند. جهت بررسي فازهاي تشكيل شده از آناليز پراش پرتو ايكس) XRD (، بررسي مورفولوژي از ميكروسكوپ روبشي ) SEM ( و خواص مغناطيسي توسط دستگاه مغناطيسسنج نمونه ارتعاشي ( VSM ( استفاده شد. تحليل طيف تلفات بازتاب گرفته شده از تحليلگر ) VNA ( براي هگزافريت استرانسيوم نوع W خالص و نمونههاي كامپوزيتي به منظور بررسي ميزان توانايي اين تركيبات در جذب امواج ماكروويو انجام گرديد و بر اساس نتايج به دست آمده از آنها مشخص شد نمونههاي مورد نظر ميتوانند پوششهاي مناسبي به عنوان جاذب امواج ماكروويو در محدوده ) GHz 12-8 ( باشند. در فريت تك فاز 27O16SrZnCoFe با افزايش م دار سوخت مغناطش اشباع از emu/g 64.8 به emu/g 76.8 افزايش و وادارندگي ابتدا از Oe 355 به Oe 585 افزايش و سپس تا Oe 34.1 كاهش يافت. نتايج جذب براي نمونه خالص حداقل اتلاف انعكاس dB 33.6 - در 10.4 گيگاهرتز و پهناي باند 2.5 گيگاهرتز را براي ضخامت 2.6 ميليمتر نشان ميدهد. با افزايش م دار فريت كبالت از wt.%25 تا wt.%50 براي نمونه كامپوزيتي، مغناطش اشباع از emu/g 74.4 به emu/g 81.4 و م دار وادارندگي از Oe 105 به Oe 129 افزايش يافت. كامپوزيت با تركيب wt.%25 فريت كبالت، حداقل اتلاف انعكاس dB 8.2 - در 10.2 گيگاهرتز و پهناي باند 1.4 گيگاهرتز را براي ضخامت 4 ميليمتر و براي تركيب wt.%50 فريت كبالت، حداقل اتلاف انعكاس dB 7 - در 10.1 گيگاهرتز و پهناي باند 1.1 گيگاهرتز را براي ضخامت 3.5 ميليمتر نشان ميدهد. واژههاي كليدي: جاذب امواج ماكروويو، احتراق محلولي، هگزافريت استرانسيوم نوع W ، فريت كبالت

193252

دانشگاه علم و صنعت ايران

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

دكتر سيد مرتضي مسعودپناه - دكتر سميه اعلمالهدي