Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 11

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  barium ferrite
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
In this study, BaFe12-2xCoxTixO19 (X : 0 to 2.0, 0.2) powders were synthesized by sol-gel process. TG-DTA, XRD, SEM, VSM, and Network analyzer were measured in order to influence easy magnetization axis change on the wave absorption frequency range change. The easy magnetization axis change of the annealed powder at 900°C and 1200°C was confirmed by the coercive force decreased 4,800 and 3,870 Oe to 260 and 269 Oe, respectively, at the substitution ratio of 0.8 and 1.0. And it was confirmed that the change of the easy magnetization axis affected the change of the wave absorption frequency. The wave absorption frequency of substituted Barium Ferrite was less than 10 GHz range after the easy magnetization axis of Barium ferrite changed to a-b plan direction. It was confirmed the BaFe12-2xCoxTixO19(x=0.8 to 1.6) was synthesized by the sol-gel process and it was annealed at 900°C and 1200°C, which could be used as a wave absorber in the X-band region of 10 GHz less.
EN
The aim of the paper was a trial of using mechanical alloying process of mixture iron oxide and barium carbonate to produce BaFei2Oi9 powders. The milling process was carried out in a vibratory mili for 10, 20 and 30 hours. The size distributions of powder particles showed that the size of tested particles increases with the increase of milling time indicating the agglomeration process of particles. The milling process of Fe203 and BaC03 mixture for studied milling times causes decrease of the crystallite size of involved phases and leads to increase of Fe203 phase content and decrease of BaC03 one. The milling process did not lead to formation of BaFei2Oi9 phase, thus it probably causes setting of Fe203 on surface layer of BaC03 powder particles. The XRD investigations of Fe203 and BaC03 mixture milled for 10, 20 and 30 hours and annealed at 1000°C for 1 hour enabled the identification of hard magnetic BaFei2Oi9 phase. For applied magnetic field of 800 kA/m, the coercive force is eąual to 343 kA/m, 358 kA/m and 366 kA/m whereas the remanence is eąual to 0.118 T, 0.109 T and 0.127 T for the samples after milling for 10, 20 and 30 hours, respectively.
PL
Celem pracy była próba wykorzystania procesu mechanicznej syntezy mieszaniny tlenku żelaza (Fe203) i węglanu baru (BaC03) do wytworzenia proszków BaFei2Oi9. Proces mielenia przeprowadzono w młynie wibracyjnym w czasie 10, 20 oraz 30 godzin. Rozkłady wielkości cząstek proszków wykazały, że wielkość cząstek wzrasta ze wzrostem czasu mielenia wskazując, że w trakcie procesu mielenia następuje proces aglomeracji cząstek. Proces mielenia mieszaniny Fe203 i BaC03 dla zastosowanych czasów prowadzi do zmniejszenia wielkości krystalitów tych faz oraz do wzrostu udziału fazy Fe203 i spadku udziału fazy BaC03. Mielenie mieszaniny Fe203 i BaC03 w czasie 10, 20 i 30 godzin z następnym wyżarzaniem w 1000°C w czasie 1 godziny, prowadzi do powstania fazy magnetycznie twardej BaFei2Oi9. Dla przyłożonego pola magnetycznego 800 kA/m najwyższą wartość koercji i remanencji uzyskano dla próbki mielonej w czasie 30 godzin i wyżarzanej w 1000°C, odpowiednio 366 kA/m i 0,127 T.
3
Content available remote Microstructure of polymer composite with barium ferrite powder
EN
Purpose: The aim of the paper is the microstructure characterization of commercial BaFe12O19 powder and its composite material in polymer matrix; XRD (X-Ray Diffraction) and SEM (Scanning Electron Microscopy) methods were applied. Design/methodology/approach: The Rietveld method appeared to be very useful in the verification of the qualitative phase composition and in the determination of phase abundance. Hill and Howard procedure was applied for quantitative phase analysis. The parameters of the individual diffraction line profiles were determined by PRO-FIT Toraya procedure. The morphology of barium ferrite powders and a fracture surface of the examined composite material was analyzed using the scanning electron microscope. Findings: The X-ray diffraction analysis enabled the identification of BaFe12O19 and Fe2O3 phases in examined material. Basing on Rietveld and Toraya methods the determination of lattice parameters, crystallite size and the lattice distortion was performed. Distribution of powders of barium ferrite in polymer matrix is irregular and powder particles are of irregular shapes and different sizes. Research limitations/implications: Maked researches are limited only to characterization the microstructure of commercial material, because obtained results will be helpful to prepare barium ferrite powders by mechanical alloying and subsequent annealing in the future. As prepared BaFe12O19 powders will be used as the starting material for magnets bonded with polymer material. Originality/value: The obtained results of investigations by different methods of structure analysis confirm their useful in the microstructure analysis of powder materials.
4
Content available remote Microstructure and magnetic properties of BaFe12O19 powder
EN
Purpose: Analysis of microstructure and magnetic properties of BaFe12O19 powder obtained by milling and annealing of Fe2O3 and BaCO3 precursors. Design/methodology/approach: The mixture of iron oxide (Fe2O3) and barium carbonate (BaCO3) powders was used to obtain BaFe12O19 powder by using high-energy ball milling and heat treatment processes. The X-ray diffraction methods were used for qualitative, quantitative phase analyses and for crystallite size and lattice distortion determination. The thermal properties of the studied powders were analyzed using the differential thermal analysis (DTA). The magnetic properties of examined powder material were studied by resonance vibrating sample magnetometer (R-VSM). The size of powder particles was determined by a laser particle analyzer. Findings: The milling process of iron oxide and barium carbonate mixture causes decrease of the crystallite size of involved phases. The X-ray diffraction investigations of Fe2O3 and BaCO3 mixture milled for 50 hours and annealed at 850, 900, 950 and 1000*C enabled the identification of hard magnetic BaFe12O19 phase and also small amount of Fe2O3 phase. The magnetic properties of studied powders are dependent on temperature of their annealing. The sample annealed at 1000*C has the best hard magnetic properties from all studied samples. The content changes of hard magnetic phase (BaFe12O19) with the increase of annealing temperature results in the improvement of hard magnetic properties. Practical implications: The BaFe12O19 powder can be suitable component to produce sintered hard magnetic materials. Originality/value: The study results of BaFe12O19 powders confirm the utility of applied investigation methods in the microstructure and magnetic properties analysis of powder materials.
5
Content available remote Barium ferrite powders prepared by milling and annealing
EN
Purpose: Microstructure and magnetic properties analysis of barium ferrite powder obtained by milling and heat treatment. Design/methodology/approach: the milling process was carried out in a vibratory mill, which generated vibrations of the balls and milled material in side the container during which their collisions occur. After milling process the powders were annealed in electric chamber furnace. The X-ray diffraction methods were used for qualitative phase analysis of studied powder samples. The distribution of powder particles was determined by a laser particle analyser. The magnetic hysteresis loops of examined powder material were measured by resonance vibrating sample magnetometer (R-VSM). Findings: The milling process of iron oxide and barium carbonate mixture causes decrease of the crystallite size of involved phases. The X-ray investigations of tested mixture milled for 30 hours and annealed at 950 degrees centigrade enabled the identification of hard magnetic BaFe12O19 phase and also the presence of Fe2O3 phase in examined material. The Fe2O3 phase is a rest of BaCO3 dissociation in the presence of Fe2O3, which forms a compound of BaFe12O19. The best coercive force (HC) for mixture of powders annealed at 950 degrees centigrade for 10,20 and 30 hours is 349 kA/m, 366 kA/m and 364 kA/m, respectively. The arithmetic mean of diameter of Fe2O3 and BaCO3 mixture powders after 30 hours of milling is about 6.0 micrometres. Practical implications: The barium ferrite powder obtained by milling and annealing can be suitable components to produce sintered and elastic magnets with polymer matrix. Originality/value: The results of tested barium ferrite investigations by different methods confirm their utility in the microstructure and magnetic properties analysis of powder materials.
6
EN
Purpose: Microstructure and magnetic properties analysis of barium ferrite powder obtained by milling and heat treatment Design/methodology/approach: The milling process was carried out in a vibratory mill, which generated vibrations of the balls and milled material inside the container. After milling process the powders were annealed in electric chamber furnace. The X-ray diffraction methods were used for qualitative phase analysis of studied powder samples. The morphology of Fe2O3 and BaCO3 powders after milling was analyzed using the scanning electron microscopy (SEM) method. The distribution of powder particles was determined by a laser particle analyzer. The magnetic hysteresis loops of examined powder material were measured by resonance vibrating sample magnetometer (R-VSM). Findings: The milling process of iron oxide and barium carbonate mixture causes decrease of the crystallite size of involved phases and leads to increase the content of Fe2O3 phase and decrease of BaCO3 content. Milling process causes enriching of surface layer of powder particles by Fe2O3. The X-ray investigations of tested mixture milled for 30 hours and annealed at 950*C enabled the identification of hard magnetic BaFe12O19 phase and also the presence of Fe2O3 phase in examined material. The Fe2O3 phase is a rest of BaCO3 dissociation in the presence of Fe2O3, which forms a compound of BaFe12O19. The best coercive force for the mixture of powders annealed at 950oC for 10, 20 and 30 hours is 349 kA/m, 366 kA/m and 364 kA/m, respectively. From morphology images and distribution of powder particle size it can be concluded, that the size of tested powder particles increases with increasing time of milling process. The increase of milling time up to 20 hours leads to joining of smaller particles in bigger ones; agglomerates are formed. Practical implications: The barium ferrite powder obtained by milling and annealing can be suitable component to produce sintered and elastic magnets with polymer matrix. Originality/value: The results of tested barium ferrite investigations by different methods confirm their utility in the microstructure and magnetic properties analysis of powder materials.
PL
Praca zawiera wyniki badań, których celem było otrzymanie magnetycznie twardych kompozytów funkcjonalnych zawierających wydzielenia fazy BaFe12O19 w niemagnetycznej osnowie ceramicznej i określenie ich właściwości magnetycznych. Materiał otrzymywano z mieszaniny proszków BaCO3 i Fe2O3 z dodatkiem tlenku B2O3, który przy odpowiednich warunkach chłodzenia pozwala na uzyskanie materiału w postaci amorficznej. Mieszanina składników wyjściowych, o składzie 4BaOFe2O3(1 lub 2)B2O3, była wstępnie wyżarzana, a następnie uzyskany materiał topiono i odlewano metodą "suction casting", uzyskując próbki w kształcie walca o średnicy 2 mm. Materiały bezpośrednio po odlewaniu zawierały fazę amorficzną z wydzieleniami Fe2O3 o kształcie zależnym od zawartości B2O3. Dyfrakcyjna analiza fazowa wykazała, że w czasie chłodzenia materiału o mniejszej zawartości tlenku szkłotwórczego (4BaOFe2O3B2O3) w fazie amorficznej zachodzą procesy wydzieleniowe. Właściwości magnetyczne obu materiałów są w tym stanie bardzo słabe (wyższą koercję wykazuje materiał o mniejszej zawartości B203). Temperatura dewitrytikacji otrzymanych szkieł wpływa silnie na ich właściwości magnetyczne. Wpływ ten zależy od zawartości tlenku szkłotwórczego. Przy mniejszej zawartości B203 koercja i remanencja rosną wraz ze wzrostem temperatury aż do osiągnięcia wartości maksymalnych (w temperaturze 900--950°C). Dla składu 4BaOFe2O32B2O3 właściwości polepszały sif w całym badanym zakresie temperatur (do 1100°C). Po dewitryfikacji w temperaturze 950°C materiał ten posiadał koercję ponad 3-krotnie, a remanencję ponad 2,5-krotnie większą niż materiał o składzie 4BaOFe2O3B2O3. W obu badanych materiałach istniała faza magnetycznie twarda BaFe12O19. Przy większej zawartości B203 stwierdzono również obecność fazy Fe2O3. Poziom właściwości materiału 4BaOFe2O32B2O3 umożliwia jego techniczne zastosowanie.
EN
Hard magnetic composites containing barium ferrite precipitates in a ceramic (noil magnetic) matrix were investigated. The materials were obtained from basic compounds: BaCO3 and Fe2O3 with addition of B2O3. Mixtures of powders having nominal compositions 4BaOFe2O3B2O3 and 4BaOFe2O32B2O3 were annealed at 1000°C for 24 h in air atmosphere. The annealing products were melted and rapidly solidified by suction casting. A cylindrical die, with 2 mm diameter, was used. The samples were in a form of rods, tubes and tubes with a core. The X-ray analysis revealed that the materials contained Fe2O3 precipitates in an amorphous matrix (Fig. 1). The amount of the B2O3 affected the shape of the precipitates (Fig. 3). The magnetic properties of the as-cast samples were very poor (Figs. 6, 7 and Tab. 2). The hard magnetic composites were obtained by devitrification of the amorphous phase. The devitrification temperature affected the magnetic properties of the materials in a very small extend (Figs. 8, 9). The highest values of the remanence and coercivity were obtained for the 4BaOFe2O3B2C3 samples after annealing at temperatures in the range 900-950°C and for the 4BaOFe2O32B2O3 specimens annealed at 1100°C, respectively. The both materials contained the BaFe12O19 hard magnetic phase after devitrification (Fig. 1), however in 4BaOFe2O32B2O3 samples the Fe2O3 phase was also found. This fact suggests that large part of the BaO reacted with B203, however some free Fe2O3 also remain. On the other hand a higher content of the non magnetic ceramic matrix, from BaO-B2O3 system, forms a magnetic insulating layer between the hard magnetic grains. As a result the coercivity of the 4BaOFe2O32B2O3 was much higher than those for the 4BaOFe2O3B2O3 system (Tab. 2).
8
Content available remote Microstructure of composite material with powders of barium ferrite
EN
Purpose: The aim of the present work is the microstructure characterization of commercial powder BaFe12O19(as-prepared) and composite material with BaFe12O19 powders and polymer matrix, using XRD (X-Ray Diffraction) and SEM (Scanning Electron Microscopy) methods. Design/methodology/approach: The morphology of barium ferrite powders and a fracture surface of the examined composite material was realized by using the scanning electron microscope. The methods of X-ray diffraction were used for the qualitative phase analysis. The parameters of diffraction line profiles were determined by PRO-FIT Toraya procedure. Findings: The X-ray diffraction analysis permitted on identification the BaFe12O19 and Fe2O3 phases in an examined material. Basing on Toraya method is determination of: lattice parameters, crystallite size (D) and the lattice distortion (<∆a/a>). Distribution of powders of barium ferrite in polymer matrix is irregular and powder particles have irregular shapes and dimensions. Research limitations/implications: For future research the X-ray analysis should be performed by the Rietveld method, which allows to characterization the microstructure of tested material and verification of its qualitative phase composition. Originality/value: The applied Toraya method of structure analysis appeared to be very useful in the microstructure analysis.
9
Content available remote Nanokompozyty magnetycznie twarde ferryt baru-żelazo
PL
Nanokompozyty o właściwościach magnetycznie twardych są, od początku lat 90. XX wieku, przedmiotem zainteresowania wielu badaczy. Materiały te zawierają fazę magnetycznie twardą oraz magnetycznie miękką. Dzięki wielkości nanometrycznej ziaren obu faz występuje w nich zjawisko podwyższenia remanencji. Efekt ten został wyczerpująco opisany dla materiałów Nd-Fe-B i Sm-Fe-N zawierających wydzielenia Fe. Wciąż istnieją jednak rozbieżne poglądy dotyczące możliwości uzyskania w ten sposób podwyższenia remanencji w magnesach ferrytowych. Zostało dowiedzione, że jest możliwe podwyższenie remanencji tych materiałów przez około 5% dodatek Fe. Jednak efekt ten jest związany raczej z wysokim namagnesowaniem nasycenia żelaza, a nie z istnieniem magnetycznych oddziaływań wymiennych pomiędzy ziarnami faz. Ponieważ podstawowym warunkiem uzyskania podwyższenia remanencji jest nanometryczna wielkości ziaren, podjęto próbę uzyskania struktury nanokompozytu poprzez długotrwałe mielenie mieszaniny proszków ferrytu baru i Fe. Określono zależność rozkładu wielkości cząstek (rys. rys. 1 i 2) proszku i właściwości magnetycznych (rys. rys. 3 i 4) od czasu mielenia. Zastosowana metoda prowadzi do odpowiedniego rozdrobnienia ziarna żelaza. Po 192 godzinach mielenia krystality Fe mają wielkość na poziomie 20 nm. Jednak długotrwale mielenie ferrytu baru prowadzi do jego częściowej amorfizacji. Dyfrakcyjna analiza fazowa wykazała zmniejszanie się intensywności pików dyfrakcyjnych od ferrytu baru oraz obecność faz Fe i Fe2O3 po mieleniu (rys. rys. 5 i 6). Wygrzewanie w atmosferze argonu w temperaturze 700°C prowadzi do rozkładu kompozytu na fazy Fe3O4 i BaFe2O4 o strukturze spinelu. Efektem tego jest zmniejszenie zarówno koercji, jak i remanencji materiału. Zjawiska te prowadzą do pogorszenia właściwości magnetycznych. Dowiedziono, że nie jest możliwe podwyższenie tych właściwości poprzez niskotemperaturową krystalizację materiałów mielonych. W temperaturze 750°C ferryt baru zostaje zredukowany przez obecne w materiale wydzielenia żelaza, co prowadzi do uzyskania mieszaniny faz BaFe2O4 i Fe3O4 (rys. 9). Wykazano zatem, że długotrwałe mielenie mieszaniny proszków ferrytu baru i Fe pozwala na osiągnięcie wymaganej wielkości ziarna materiału, jednak zmiany w strukturze fazowej zachodzące w czasie tego procesu są niekorzystne dla jego właściwości magnetycznych.
EN
Permanent magnet nanocomposites are the group of hard magnetic materials, which exhibit enhanced remanence due to both the nanoscale grain structure and presence of soft magnetic phase. The phenomenon of enhanced remanence was comprehensively described for Nd-Fe-B and Sm-Fe-N alloys containing Fe precipitates. Different opinions exists in terms of possibilities to obtain enhanced remanence in ferrite permanent magnets. It was proved that about 5% of Fe fine powder, added to the barium ferrite, leads to improvement of the remanence. But this is rather a result of the existence of inclusions having high saturation magnetisation than the magnetic exchange interactions between hard and soft magnetic phases. Because the basic condition of for the remanence enhancement is nanoscale grains structure, the effect of mechanical milling time of barium ferrite and Fe powder mixture on grain size and magnetic properties was investigated. The dependence between milling time, powder particle size and magnetic properties was studied (Figs 1-4). Grain size of the Fe crystallites, after milling for 192 h, amounds to about 20 nm. However, long time mechanical milling leads to partial amorphousation of the barium ferrite phase. Powders milled for 192 h beside the barium ferrite contained Fe and Fe2O3 phases (Figs 5, 6). This resultes in decrease of the of magnetic properties (Figs 3, 4). Annealing of the milled powders at a temperature 750°C/1 h can not remit the magnetic properties because of formation of the mixture of BaFe2O4 and Fe3O4 (Fig. 9). Concluding, it was found that the mechanical milling allows to obtain nano grain Fe, however, changes of the phase constitution leads to decrease of the magnetic properties of the composites.
10
Content available remote Właściwości materiałów magnetycznie twardych o strukturze kompozytowej
PL
W ciągu ostatnich 15 lat wiele prac poświecono materiałom magnetycznie twardym o strukturze kompozytów, zawierających obok fazy magnetycznie twardej fazę magnetycznie miękką (nazywanych nanokompozytami magnetycznie twardymi). Obecność wydzieleń fazy magnetycznie miękkiej (żelaza) prowadzi do zwiększenia remanencji magnesu i może powodować również wzrost energii (BH)max - najważniejszej właściwości użytkowej określającej jakość materiału magnetycznie twardego. W magnesach typu metal ziemi rzadkiej - metal przejściowy (RE-M), poprzez odpowiedni dobór składu chemicznego, można uzyskać strukturę fazową zawierającą wydzielenia Fe. Struktura nanokompozytu umożliwia osiągnięcie maksymalnych wartości energii w izotropowych, nanokrystalicznych materiałach Nd-Fe-B, Pr-Fe-B oraz Sm-Fe-N. Uwarunkowane jest to jednak również cechami mikrostruktury kształtowanymi w procesie technologicznym. Badania wykazały, że wytwarzanie magnesów Nd-Fe-B i Pr-Fe-B metodą szybkiego chłodzenia ze stanu ciekłego daje lepsze rezultaty niż metoda mechanicznej syntezy, ponieważ pozwala na ograniczenie zawartości tlenu i zróżnicowanie wielkości ziarna fazy magnetycznie miękkiej i magnetycznie twardej. W przypadku magnesów z ferrytu baru, wytwarzanych metodą mechanicznej syntezy, dodatek żelaza prowadzi również do zwiększenia energii (BH)max. Osiągnięto wzrost tej właściwości o około 13% przy udziale wagowym żelaza 5%.
EN
Much effort has been devoted to study of hard magnetic nanocomposites in the last fifteen years. Such materials consist of mixture of nanostructured hard and soft magnetic (usually iron phases). Formation of soft magnetic inclusions leads to remanence enhancement, which usually results in increase of the maximum energy product (BH)max which is the major property determining the functional properties of hard magnetic materials. In the rare earth - transition metal (RE-M) magnets, appropriate combination of chemical composition can produce material containing Fe precipitates. Unique structure of nanocomposite magnets enables achieving high values of the energy product (BH)max in isotropic, nanocrystalline materials such as Nd-Fe-B, Pr-Fe-B and Sm-Fe-N. Also the material composition the magnetic properties of the nanocomposites substantially depend on the microstructure, which is produced in the course of technological process. Our study proved that application of rapid solidification for the processing of Nd-Fe-B and Pr-Fe-B magnets produces better properties than that of mechanical alloying (Figs. 1-6), because the former enables reduction of oxygen content and better control of crystallite size of both hard and soft magnetic phases. In the case of barium ferrites, processed by mechanical alloying, addition of iron also leads to enhancement of the energy product (Fig. 10). Increase of the (BHW)max by 13% was achieved by addition of 5% Fe.
PL
Przeprowadzono badania procesu rozdrabniania struktury ferrytów baru w trakcie ich długotrwałego mechanicznego mielenia w młynie kulowym. Stwierdzono, że wielkość cząstek proszku zmniejsza się od wartości 340 nm dla materiału wyjściowego do 50 nm dla czasów mielenia dłuższych niż 100 h, po czym pozostaje stała. Wielkość krystalitów jest zbliżona do wielkości cząstek proszku. Jednak dla długich czasów przemiału, rzędu 200 h, zaczyna odbiegać od wielkości cząstek, a struktura ulega zdefektowaniu, co przejawia się w utracie własności typowych dla materiału magnetycznie twardego i w zdolności cząstek do orientacji w polu magnetycznym.
EN
Studies of structure refinement, in the course of high-energy ball milling, were performed for barium ferrite material. It has been found that the powder particle size decreases from 340 nm, for the as supplied powder, down to 50 nm for milling times longer than 100 h, thereafter settles down at the level of 50 nm. The crystallite size follows the particle size, however, for milling times longer than 200 h the gap between these two parameters becomes wider. This leads to the loss of permanent magnet properties as well as the ability of particle alignment in a magnetic field.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.