I. Giới thiệu
Luận văn thạc sĩ này tập trung vào nghiên cứu chế tạo vật liệu Ferrite Bari từ cứng, một loại vật liệu từ có ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống. Vật liệu từ, đặc biệt là Ferrite Bari, được quan tâm do tính chất từ tính mạnh, giá thành thấp và dễ chế tạo. Nghiên cứu vật liệu này nhằm khảo sát cấu trúc, tính chất cơ bản và các thông số công nghệ quan trọng để tối ưu hóa quá trình chế tạo vật liệu. Đề tài sử dụng các phương pháp hiện đại như XRD, SEM, DTA-TG để phân tích cấu trúc và tính chất từ của vật liệu.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của luận văn thạc sĩ là chế tạo Ferrite Bari từ cứng với các thông số tối ưu, đạt được tính chất từ tính mong muốn. Nghiên cứu tập trung vào việc khảo sát ảnh hưởng của chế độ nung, chế độ nghiền đến cấu trúc và tính chất của vật liệu. Kết quả mong đợi là tạo ra vật liệu có lực kháng từ cao, từ dư lớn và hiệu suất từ tính tương đương với Ferrite Bari thương phẩm.
II. Tổng quan về vật liệu từ
Vật liệu từ đã được nghiên cứu và ứng dụng từ lâu, với sự phát triển mạnh mẽ trong thế kỷ 20. Ferrite Bari là một trong những vật liệu từ được quan tâm do tính chất từ tính mạnh và giá thành thấp. Nghiên cứu chế tạo vật liệu này tập trung vào việc tối ưu hóa các thông số công nghệ như nhiệt độ nung, tỷ lệ thành phần và phương pháp nghiền. Các phương pháp phân tích hiện đại như XRD, SEM được sử dụng để đánh giá cấu trúc và tính chất của vật liệu.
2.1. Phân loại vật liệu từ
Vật liệu từ được phân loại dựa trên giá trị từ cảm χ, bao gồm nghịch từ, thuận từ, sắt từ và siêu dẫn. Ferrite Bari thuộc nhóm vật liệu sắt từ, có từ tính mạnh và khả năng cảm ứng từ cao. Các nghiên cứu về vật liệu từ tính này tập trung vào việc cải thiện tính chất từ và ứng dụng trong các lĩnh vực công nghệ cao.
III. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu chế tạo Ferrite Bari từ cứng sử dụng phương pháp phản ứng pha rắn, kết hợp với các kỹ thuật nghiền ướt và nung ở nhiệt độ cao. Các phương pháp phân tích như XRD, SEM, DTA-TG được áp dụng để đánh giá cấu trúc tinh thể, hình thái bề mặt và tính chất từ của vật liệu. Nghiên cứu cũng khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ Fe/Ba, nhiệt độ nung và thời gian nghiền đến tính chất của vật liệu Ferrite Bari.
3.1. Phương pháp chế tạo
Phương pháp chế tạo Ferrite Bari từ cứng bao gồm các bước: nghiền hỗn hợp oxit sắt và bari cacbonat, nung ở nhiệt độ cao và phân tích cấu trúc bằng XRD. Kết quả cho thấy tỷ lệ Fe/Ba = 11.5 và nhiệt độ nung 1200°C cho kết quả tốt nhất, với lực kháng từ đạt 2.194 kOe và từ dư đạt 2.428 kG.
IV. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy vật liệu Ferrite Bari được chế tạo có tính chất từ tương đương với Ferrite Bari thương phẩm. Việc pha thêm nhôm vào thành phần chưa đạt được kết quả mong muốn trong việc tăng lực kháng từ. Các phân tích XRD và SEM cho thấy cấu trúc tinh thể và hình thái bề mặt của vật liệu đạt yêu cầu. Nghiên cứu Ferrite Bari này mở ra hướng ứng dụng mới trong các lĩnh vực công nghệ cao.
4.1. Ứng dụng thực tiễn
Vật liệu Ferrite Bari từ cứng có tiềm năng ứng dụng lớn trong các thiết bị điện tử, nam châm vĩnh cửu và các linh kiện từ tính. Nghiên cứu này góp phần vào việc phát triển vật liệu từ mới, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.
