Sinteza in karakterizacija magnetnih nanodelcev za mikrovalovne absorberje elektromagnetnega valovanja : doktorska disertacija

slovenski

doktorska dela

2012

Disertacije   elektromagnetno valovanje   Karakterizacija   magnetizem   magnetne lastnosti snovi   magnetni nanodelci   mikrovalovni absorberji   Nanodelci   Sinteza

Univerza v Mariboru, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo

Nano-kristalinični prah stroncijevega heksaferita (SrFe12O19) smo sintetizirali s klasičnim soobarjanjem in mikroemulzijsko metodo. Prekurzor, ki je bil pripravljen z obarjanjem Sr2+ in Fe2+ ionov z uporabo tetrametilamonijevega hidroksida, smo termično obdelali pri različnih temperaturah v območju od 400 °C do 1000 °C v zračni atmosferi. Proučevali smo vpliv molskega razmerja Sr2+ / Fe3+ in temperature termične obdelave na formiranje produkta in njegovih magnetnih lastnosti. Nanodelce SrFe12O19 z relativno visoko nasičeno magnetizacijo ?s = 64 Am2/kg, remanentno magnetizacijo ?r = 39 Am2/kg in koercitivnostjo Hc = 430 kA/m smo dosegli primolskem razmerju Sr2+ / Fe3+ = 1 : 8 ter termični obdelavi pri 900 °C. Pripravljen prah SrFe12O19 smo okarakterizirali s pomočjo rentgenske praškovne analize (XRD), termogravimetrične analize (TGA), diferenčne termične analize (DTA), presevnega elektronskega mikroskopa (TEM), dinamičnega laserskega sipanja svetlobe (DLS) in z merjenjem specifične površine delcev z metodo BET. Magnetne lastnosti materiala smo določili z uporabo magneto-susceptometra DSM-10. V nadaljevanju smo se posvetili pripravi nanokompozitov za absorpcijo elektromagnetnega valovanja, ki temeljijo na magnetnem polnilu sestavljenem iz faz znotraj sistema SrO - Fe2O3, ki je homogeno vmešan v polimerno matrico iz polifenilensulfida (PPS) v utežnem razmerju 80 : 20. Nanodelce SrFe12O19 in Fe3O4, ki sta bili glavni magnetni fazi smo pripravili s klasičnim soobarjanjem pri različnem molskem razmerju Sr2+ / Fe3+ ter termično obdelavo v temperaturnem intervalu od 600 °C do 1000°C v zračni atmosferi. Elektromagnetne parametre nanokompozitov smo meril iz vektorskim mrežnim analizatorjem v frekvenčnem območju od 400 MHz do 32 GHz. Rezultati kažejo, da lahko pripravimo široko paleto mikrovalovnih absorberjev. Nanokompoziti, ki vsebujejo za magnetno polnilo delce spinelne faze so primerni za absorpcijo elektromagnetnega valovanja v nižjem GHz območju, medtem ko so nanokompoziti vsebujoč heksagonalno fazo primerni za delovanje v območju frekvenc nad 32 GHz.

07.08.2023