پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان، با بهره‌گیری از فناوری نانو توانستند ویژگی‌های یک ماده‌ی مغناطیسی پرکاربرد در صنایع مختلف را بهبود بخشند.
اصفهان: بهبود خواص مغناطیسی مواد با کاهش اندازه‌ی ذرات
فریت باریم، ماده‌ی مغناطیسی است که در ساخت آهن‌رباهای دائمی، محیط‌های ضبط مغناطیسی و جاذب امواج مایکروویو به کار برده می‌شود. اندازه، ساختار و خواص مغناطیسی این ماده به شدت به شرایط تولید آن و همچنین طبیعت مواد اولیه‌ی مورد استفاده در فرایند تولید وابسته است.
به گفته‌ی دکتر پرویز کاملی، دانشیار فیزیک دانشگاه صنعتی اصفهان، در این کار تلاش شده است تا نانوذرات فریت باریم تولید شده و تأثیر دمای بازپخت بر ویژگی‌های مغناطیسی محصول نهایی مورد بررسی قرار گیرد.
به گفته‌ی دکتر پرویز کاملی، دانشیار فیزیک دانشگاه صنعتی اصفهان، در این کار تلاش شده است تا نانوذرات فریت باریم تولید شده و تأثیر دمای بازپخت بر ویژگی‌های مغناطیسی محصول نهایی مورد بررسی قرار گیرد.
در مطالعات موجود، عموماً برای ساخت نانوذرات فریت باریم از روش‌های مختلفی نظیر سل-ژل و یا هیدروترمال استفاده شده است. اما در این پژوهش، تولید این نانوذرات به روش هم‌رسوبی در حضور غلظت بالای یون هیدروکسید و شرایط دمای پایین فرایند صورت گرفته است.
با توجه به پایین بودن دمای ساخت نمونه‌ها، کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت تهیه‌ی محصول نهایی ازنتایج مهم این طرح به شمار می‌روند.
با توجه به پایین بودن دمای ساخت نمونه‌ها، کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت تهیه‌ی محصول نهایی ازنتایج مهم این طرح به شمار می‌روند.
کاملی درخصوص شرایط انجام این پژوهش عنوان کرد: «بازپخت نمونه‌ها در دماهای مختلف صورت گرفت تا تغییر اندازه‌ی ذرات و خواص مغناطیسی آن‌ها مطالعه شود. برای این منظور از آزمون‌های مختلفی نظیر پراش پرتو ایکس(XRD)، طیف‌سنجی مادون قرمز(FT-IR) ، میکروسکوپ روبشی الکترون(FE-SEM) و مغناطیس‌سنج ارتعاشی (VSM) استفاده شده است».
نتایج آزمون پراش پرتو ایکس نشان داده است که با افزایش دمای بازپخت ساختار ذرات فریت باریم از حالت آمورف به کریستالی تغییر می‌کند. همچنین تصاویر FE-SEM بیانگر این مطلب است که دمای بازپخت یک عامل تعیین‌کننده در کنترل اندازه‌ی قطر ذرات از مقیاس نانو به میکرومتر است، به گونه‌ای که با افزایش دما از ۹۰ به ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد اندازه‌ی این نانوذرات از چند نانومتر به میکرومتر تغییر کرده‌اند.
از طرفی باافزایش دمای بازپخت، خواص مغناطیسی این نانوذرات نیز افزایش می‌یابد. در این گزارش، بهترین دما جهت دستیابی به خاصیت مغناطیسی و اندازه‌ی ذرات بهینه، ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد گزارش شده است.
تصویر FE-SEM از نمونه‌های بازپخت شده در دماهای مختلف
نتایج این تحقیقات که با همکاری دکتر پرویز کاملی، دکتر مهدی رنجبر، دکتر هادی سلامتی- اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان- و زهرا مصلح- کارشناس ارشد فیزیک- صورت گرفته است، در مجله Ceramics International (جلد ۴۰، شماره ۵، ماه ژانویه، سال ۲۰۱۴، صفحات ۷۲۷۹ تا ۷۲۸۴) انتشار یافته است.
