صاحبعلی منافی - دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران
صدیقه جوقه دوست - استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران

مقدمه: یکی از روش های مرسوم در تولید هگزافریت باریم نوع M روش فعال سازی مکانیکی می باشد. این به عنوان روشی ساده و کم هزینه محسوب می شود. در این پژوهش به بررسی چگونگی سنتز این ترکیب با تغییر نسبت مولی آهن اباریم پرداخته شد و عملیات حرارتی در کمترین دما و زمان ممکن صورت گرفت تا نیازی به عملیات آسیاکاری مجدد پس از سنتز پودر وجود نداشته باشد. همچنین حداقل میزان نسبت مولی آهن /باریم برای سنتز ترکیب تک فاز هگزافریت باریم به روش آلیاژسازی مکانیکی تعیین شد. روش تحقیق: به منظور سنتز نانوساختارهای هگزافریت باریم به از مخلوط مواد اولیه شامل کربنات باریم (BaCO3) و اکسید آهن (03,Fe) با نسبت های مولی مختلف استفاده شد. پس از انجام عملیات آسیاکاری، به منظور حذف آلودگیهای mL Fe / Cr 30 محلول حاوی H2O25 mL HCl 2 mL و mL 23 آب مقطر تهیه شده و مخلوط پودری به مدت 6h در دمای اتاق در این محلول همزده شد. در نهایت مخلوط پودری در دماهای مختلف و زمان 2h با نرخ حرارت دهی C / min° 5 عملیات حرارتی شد. نتایج و بحث: بررسیهای XRD نشان داد که شرایط بهینه جهت سنتز نانوساختارهای هگزافریت باریم به صورت نسبت مولی Fe / Ba برابر 8، نسبت وزنی گلوله به پودر 20 : 1 ، 5 ساعت آسیاکاری، دمای کلسیناسیون C° 850 و زمان 2 ساعت باشد. در صورت در نظر گرفتن نسبت مولی آهن اباریم برابر با 8 ترکیب تک فاز هگزافریت باریم حاصل خواهد شد ولی در صورتی که نسبت مولی آهن اباریم برابر 12 و یا مقادیر کمتر از 8 در نظر گرفته شود فازهای ثانویه در الگوهای پراش ظاهر می شوند. طبق نتایج SEM مورفولوژی ذرات به صورت تقریبا کروی و با اندازه ای در حدوده mm 150 - 100 بودند که این مقدار کمتر از اندازه بحرانی (mm 460) جهت تک دامنه بودن ذرات می باشد. بررسی خواص مغناطیسی نمونه تولیدی حاکی از مقادیر مغناطش اشباع و نیروی وادارندگی به ترتیب emu / g 56 / 48 و Oe 5247 / 2 بود که طبق مساحت بالای منحنی پسماندزدا نمونه تولیدی نشان دهنده نمونه ای با رفتار مغناطیسی سخت بود. نتیجه گیری: در این پژوهش سنتز نانوساختارهای هگزافریت باریم نوع M به روش آلیاژسازی مکانیکی صورت گرفت. حضور فاز میانی هماتیت که یک فاز غیر مغناطیسی نیز می باشد در نسبت های مولی آهن اباریم کمتر و بیشتر از مقدار 8 در الگوهای پراش اشعه ایکس مشاهده شد. همچنین تاثیر منفی حضور این فاز در خواص مغناطیسی و کاهش مغناطش اشباع نمونه به تایید رسید. نمونه های تولیدی دارای مورفولوژی کروی بودند. همچنین مساحت بالای منحنی هیسترزیس حاکی از رفتار مغناطیسی سخت نمونه تولیدی بود.

هگزافریت باریم، آلیاژسازی مکانیکی، نانوساختار، مغناطش