Mekanokimyasal sentezleme yöntemi ile SRFe12O19 esaslı kalıcı mıknatısların üretimi ve özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu yüksek lisans tez çalışmasında; tufal ve stronsiyum karbonat (SrCO3) mekanokimyasal üretim yöntemiyle sentezlenerek stronsiyum hekzaferrit (SrFe12O19) kalıcı mıknatıslar üretilmiştir. Bu işlemde; stokiyometrik oran, öğütme süresi, tavlama sıcaklığı/süresi, sinterleme sıcaklığı/süresi parametrelerinin yapısal ve manyetik özellikler üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Mekanokimyasal sentezleme işlemi; farklı stokiyometrik SrCO3:Fe2O3 oranlarında (1:5,5-1:6,6 arası) ve farklı öğütme sürelerinde (20 dakika ile 32 saat arası) gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalardan optimum stokiyometrik oran 1:6 ve öğütme süresi 16 saat olarak bulunmuştur. Bu parametreler kullanılarak elde edilen koersivite, manyetik doygunluk ve kalıcı manyetikleşme değerleri sırasıyla 5501 Oe, 47 emu/g ve 28 emu/g olarak ölçülmüştür. Mekanokimyasal sentezleme sırasında SrFe12O19 fazında kısmi amorflaşma meydana gelmiş, kristal yapının geri kazanımı için SrFe12O19 tozlarına 950, 975 ve 1000 °C sıcaklıklarda 1 ve 2 saat sürelerde tavlama işlemi yapılmıştır. Manyetik özellikler bakımından optimum tavlama sıcaklığı ve süresi sırasıyla 975 °C ve 1 saat olarak bulunmuştur. Bu parametrelerle üretilen stronsiyum hekzaferrit tozların koersivite, manyetik doygunluk ve kalıcı manyetizasyon değerleri sırasıyla 5501 Oe, 47 emu/g ve 28 emu/g olarak ölçülmüştür. SrFe12O19 tozları sabit 240 MPa basınçta preslenmiş ve farklı sıcaklık (925, 950, 975, 1000, 1025 ve 1050 °C) ve sürelerde (30, 45, 60, 75, 90, 105 ve 120 dk.) sinterlenmiştir. En uygun sinterleme parametreleri olarak 975 °C ve 105 dk. olarak bulunmuş, bu parametrelerle yapılan sinterleme işlemiyle koersivite, manyetik doygunluk ve kalıcı manyetiklik değerleri sırasıyla 5506 Oe, 53 emu/g ve 29 emu/g olarak ölçülmüştür.