Комплексное изучение системы NiO-ZnO-CoO с целью модифицирования свойств исходной матрицы никель-цинкового феррита xZnxFe2O4

1.

КОМПЛЕКСНОЕ ИЗУЧЕНИЕ СИСТЕМЫ
NiO-ZnO-CoO С ЦЕЛЬЮ МОДИФИЦИРОВАНИЯ
СВОЙСТВ ИСХОДНОЙ МАТРИЦЫ
НИКЕЛЬ-ЦИНКОВОГО ФЕРРИТА Ni1-xZnxFe2O4
Шерстюк Д. П. ([email protected])

2.

Цель исследовательской работы:
Исследовать влияние
кобальта на температуру
Кюри
Отработать технологию для
более широкого
концентрационного
диапазона
Получение нового
материала
МОДИФИЦИРОВАНИЕ
ИСХОДНОЙ
МАТРИЦЫ Ni-Zn
феррита
Функциональные оксидные материалы

3.

Задачи:
Провести анализ
литературных
данных для выбора
легирующего
элемента
Синтезировать
образцы
Термический
анализ
Рентгенофазовый
анализ
Функциональные оксидные материалы
Микроструктурный
анализ

4.

Актуальность:
В настоящее время актуальной является задача создания
материалов, которые могут быть использованы для повышения
электромагнитной помехоустойчивости аппаратных систем от
внешних полей, а также для защиты биологических объектов.
Функциональные оксидные материалы

5.

Синтез образцов
Синтез образцов производили методом твердофазного синтеза. В качестве исходных компонентов
были взяты оксиды никеля NiO, цинка ZnO, кобальта CoO, железа (III) Fe2O3. Все используемые
компоненты имели квалификацию не ниже, чем ч.д.а. Расчет навески оксидов производили исходя из
стехиометрии Zn0,3Ni0,7-xCoxFe2O4, где х = 0 - 0,6 с шагом 0,2. Состав исходной шихты компонент
представлен в таблице.
Состав исходной шихты
№
Формула
1
Zn0,3Ni0,7Fe2O4
2
Масс. %
NiO
ZnO
CoO
Fe2O3
22,1183 10,3279
-
67,5538
Zn0,3Ni0,5Co0,2Fe2O4
18,9566 10,3269
3,1696
67,5469
3
Zn0,3Ni0,3Co0,4Fe2O4
15,7956 10,3258
6,3385
67,5400
4
Zn0,3Ni0,1Co0,6Fe2O4
12,6352 10,3248
9,5068
67,5332
Функциональные оксидные материалы

6.

Синтез образцов
Компактирование
Ферритизация
Гомогенизация
Функциональные оксидные материалы

7.

Исследование. Микроструктурный анализ
В результате энергодисперсионного
анализа рассчитали фактические
формулы образцов:
Zn0,27Ni0,73Fe2O4
Zn0,27Ni0,49Co0,24Fe2O4
Zn0,27Ni0,29Co0,44Fe2O4
Zn0,25Ni0,11Co0,63Fe2O4
РЭМ JEOL
JSM – 7001F
* Отклонение от стехиометрии связано с тем,
что при температурах спекания происходит
улетучивание цинка и кислорода
Функциональные оксидные материалы

8.

Исследование. Рентгенофазовый анализ
Все образцы
обладают
монофазной
структурой
шпинели с
Fd-3m
пространственной
группой
Дифрактометр
“Rigаku Ultimа IV”
Функциональные оксидные материалы

9.

Исследование. Термический анализ
Zn0,27Ni0,73Fe2O4
419
Определена
температура Кюри
(°С)
Zn0,27Ni0,73Fe2O4 - 419
Zn0,27Ni0,49Co0,24Fe2O-389
Zn0,27Ni0,29Co0,44Fe2O4-371
Zn0,25Ni0,11Co0,63Fe2O4-341
ДСК Netzsch, STA
449 F1 Jupiter
Функциональные оксидные материалы

10.

Выводы и перспективы развития:
Удалось синтезировать
монофазные образцы
Ni-Zn-Co феррита
Рассчитали
фактические брутто
формулы образцов
Исследовали влияние
добавок Co на
температуру Кюри
Функциональные оксидные материалы
Отработана технология
синтеза функционального
оксидного материала на
основе Ni-Zn-Co феррита,
что делает возможным
применить предложенный
процесс в массовом
производстве

11.

Спасибо
за внимание!