Budowa fazowa i właściwości magnetyczne dewitryfikowanych szkieł XBaO-6Fe2O3-B2O3 (X = 1÷5)

• Autorzy: Kaszuwara W. , Witkowski A. , Leonowicz M. , Wróblewski R. , Wernik A. , Pawlik P.

Warianty tytułu

EN

Phase constitution and magnetic properties of magnets processed by devitrification of XBaO-6Fe2O3-B2O3 glasses (X = 1÷5)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Interesującą metodą otrzymywania nanokrystalicznych magnetycznie twardych ferrytów jest amorfizacja materiału wyjściowego przez szybkie chłodzenie ze stanu ciekłego i dewitryfikacja otrzymanych szkieł. Zeszklenie materiału umożliwia dodatek tlenku szkłotwórczego, np. B2O3. Skład chemiczny materiałów z układu BaO-Fe2O3-B2O3 ma podstawowy wpływ na skład fazowy i właściwości magnetyczne uzyskiwane po odlewaniu i dewitryfikacji. W pracy przedstawiono wpływ zawartości BaO w materiale XBaO6Fe2O3B2O3 (X = 1-5) na skład fazowy i właściwości magnetyczne. Po procesie odlewania uzyskano materiał złożony z faz krystalicznych i fazy amorficznej. Do zawartości BaO X = 2 obserwowano wydzielenia fazy Fe3O4, natomiast przy większych zawartościach pojawiały się fazy zawierające Ba. Po dewitryfikacji w temperaturze 950°C i czasie 1 h dla zawartości BaO X = 3 uzyskano wyłącznie fazę o składzie zbliżonym do heksagonalnego ferrytu baru Ba0.91Fe11.68O18.2. Przy mniejszych zawartościach BaO występował tlenek Fe2O3, przy większych zaś ferryt o strukturze spinelu BaFe2O4. Najwyższe wartości koercji osiągnięto dla materiału 2BaO6Fe2O3B2O3, natomiast remanencja osiągała maksimum w zakresie od X = 2 do X = 3.

EN

An interesting method of the processing of hard ferrites comprises amorphisation of the starting material by rapid solidification followed by subsequent devitrification of the glassy precursor. The B2O3 was used as a vitrification agent. Chemical composition of the alloys from the BaO-Fe2O3-B2O3 system has a decisive effect on the phase constitution and magnetic properties of the final product. In this study the influence of the amount of the BaO in the XBaO6Fe2O3B2O3 (X = 1-5) system on the phase constitution and properties of the magnets was studied. After rapid solidification the material comprised both amorphous and crystalline phases. Up to BaO content X = 2 precipitation of Fe3O4 was observed; for the higher contents phases containing Ba appeared. After devitrification at 950°C for 1 h, for BaO content X = 3, only the phase close to the hexagonal barium ferrite Ba0.91Fe11.68O18.2 was obtained. For lower and higher BaO concentrations, Fe2O3 and spinel BaFe2O4, respectively were observed. The best coercivity was obtained for the 2BaO6Fe2O3B2O3, whereas the remanence attained maximum for the BaO in the range X = 2 do X = 3.

Słowa kluczowe

PL

ceramika; materiały magnetycznie twarde; szybkie chłodzenie; właściwości magnetyczne; budowa fazowa

EN

ceramics; permanent magnets; rapid solidification; magnetic properties; phase constitution

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 7, nr 2
• Strony: 66--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Kaszuwara W.

autor

Witkowski A.

autor

Leonowicz M.

autor

Wróblewski R.

autor

Wernik A.

autor

Pawlik P.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Centrum Doskonałości NanoCentre , ul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Bercoff P.G., Bertorello H.R., High-energy ball milling of Ba-hexaferrite/Fe magnetic composite, J. Magn. Magn. Mat. 1998, 187,169.
• [2] Masafumi Koike, Osami Abe, Redox synthesis of magnetite powder under mixing-grinding of metallic iron hydrated iron oxide, Solid State Ionics 2004, 172, 217.
• [3] Zaitsew D.D., Kazin P.E., Tret'yakow Yu.D., Jansen M., Phase formation in the SrO-B2O3-Fe2O3 system, Rusian Journal of Inorganic Chemistry 2003, 11, 1717.
• [4] Zaitsew D.D., Kazin P.E., Tret'yakow Yu.D., Jansen M., Phase relations in the SrO-Bi2O3-Fe2O3 system, Inorganic Materials 2003, 12, 1319.
• [5] Sato H., Liquidus surface and izothermal section diagram at 1073 K in the SrO-Fe2O3-(0~50 mol %)B2O3 pseudoternary system. Mater. Trans., JIM 1996, 11, 1672.
• [6] Zaitsew D.D., Kazin P.E., Garshew A.V., Tret'yakow Yu.D., Jansen M., Syntesis and magnetic properties of SrO-Fe2O3--B2O3 glass-ceramics, Inorganic Materials 2004, 8, 881.
• [7] Zaitsew D.D., Kazin P.E., Tret'yakow Yu.D., Syntesis of SrFel2Ol9 based nanocomposites from the bismuth-boron-oxide glasses, Join European Magnetic Symposia, Drezno, 5-10.09.2004, 51.
• [8] Sato H., Umeda T., Grain growth of strontium ferrite crystallized from amorphous phases, Mater. Trans., JIM 1993, 1, 76.