Золь-гель синтез нанодисперсных твердых растворов на основе гексаферрита бария состава SrXBa(1–Х)Fe12O19

Аннотация

В данной работе изучался золь-гель синтезе М-феррита состава SrxBa(1 x)Fe12O19 (х = 0; 0,3; 0,5; 0,7; 1). Методика синтеза строится на получении геля из лимонной кислоты и нитратов бария, стронция и железа, его прокаливании при 500 °С, механохимической активации и затем прокаливании при 700 °С. Целевой продукт представляет собой порошок тёмно-коричневого цвета, который исследовался с помощью методов рентгенофазового анализа (РФА) и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Однофазное состояние полученных образцов подтверждается методом порошковой рентгенографии. При сравнении рентгенограмм синтезированных гексаферритов с рентгенограммами образцовых соединений из базы ICDD наблюдается совпадение всех дифракционных максимумов. Рассчитанные из рентгенограмм параметры элементарной ячейки образцов линейно зависят от степени замещения бария в гексаферрите в соответствии с выполнением правила Вегарда для твердых растворов, что подтверждает успешное замещение ионов бария на ионы стронция в структуре гексаферрита бария. Морфологические параметры частиц полученных твердых растворов исследовались с помощью СЭМ. Анализ полученных электронно-микроскопических изображений указывает на образование частиц со средним размером 50 нм для всех полученных твердых растворов. Средний размер ОКР, вычисленный по формуле Шеррера, составил 25 нм. Свойственная частицам гексаферритов огранка в виде правильного шестиугольника на снимках СЭМ не наблюдается из-за небольшого размера частиц. Картирование полученных снимков указывает на высокую степень гомогенизации при выбранной схеме синтеза. При помощи ДСК получены значения температуры Кюри для всех степеней замещения. Установлено, что температура Кюри планомерно увеличивается с ростом степени замещения.