magnetic and structural properties of srfe12o19 nanoparticles synthesized by co-precipitation- ultrasonic method for iron and steel industry applications

In the modern iron and steel industry, the application of advanced and improved systems is a necessity. one of the materials that has a great role in this improvement is strontium hexaferrite oxide. in this research, pure strontium hexaferrite oxide (srfe12o19) particles were synthesized using the chemical co-precipitation method. the synthesis was done with and without applying ultrasonic radiation (ut). the rietveld refinement was applied to the x-ray diffraction patterns of the synthesized srfe12o19 powders. the rietveld refinement indicated the successful synthesis of a single-phase m-type hexagonal srfe12o19 phase. sem analysis results showed that when the ultrasonic radiation is applied, the particle and crystallite sizes vary. the obtained particles had an agglomerated semi-spherical morphology. synthesized particles obtained without the application of ut (sfo) had a mean particle size of 108.5352nm. application of ut radiation (ut-sfo) resulted in the reduction of the particle sizes to a mean value of 55.44±18.4nm. magnetic properties showed that the saturation magnetization (ms), remanent magnetization (mr), and coercivity field (hc) were 55.04, 29.54, and 2713.06 for the sfo sample. values for the utsfo sample are 47.09, 25.53, and 2750.14, respectively. the results indicated that the synthesized samples have a mr/ms of around 0.54 and are suitable for magnetic applications and can be used in the iron and steel industry.

بررسی خواص مغناطیسی و ساختاری نانوذرات srfe₁₂o₁₉ سنتزشده به روش هم‌رسوبی–فراصوت برای کاربرد در صنعت آهن و فولاد

در صنعت مدرن آهن و فولاد، استفاده از فناوری‌ها و سامانه‌های پیشرفته و بهینه، ضرورتی انکارناپذیر برای ارتقای عملکرد و افزایش بهره‌وری به شمار می‌رود. یکی از مواد موثر در این زمینه، هگزافریت استرانسیم است. در این پژوهش، ذرات خالص هگزافریت استرانسیم (srfe₁₂o₁₉) به روش هم‌رسوبی شیمیایی سنتز شدند. فرآیند سنتز در دو حالت، با و بدون اعمال امواج فراصوت (ut)، انجام شد. به‌منظور بررسی ساختار بلوری پودرهای سنتزشده، الگوهای پراش پرتو ایکس (xrd) با استفاده از روش پالایش ریتولد (rietveld refinement) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج این پالایش، تشکیل موفق فاز منفرد هگزافریت استرانسیم با ساختار هگزاگونال نوع m را تایید کرد. بررسی‌های انجام‌شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) نشان داد که اعمال امواج فراصوت بر اندازه ذرات و بلورک‌ها تاثیر قابل‌توجهی دارد. ذرات سنتزشده دارای مورفولوژی نیمه‌کروی و به‌صورت تجمع‌یافته بودند. میانگین اندازه ذرات در نمونه سنتزشده بدون اعمال فراصوت (sfo) برابر با 108.53±52 نانومتر بود، در حالی که با اعمال امواج فراصوت (ut-sfo)، این مقدار به 55.44±18.4 نانومتر کاهش یافت که نشان‌دهنده نقش موثر فراصوت در ریزدانه‌سازی ذرات است. نتایج آزمون خواص مغناطیسی نشان داد که مقادیر مغناطش اشباع (ms)، مغناطش پسماند (mr) و میدان وادارندگی (hc) برای نمونه sfo به‌ترتیب برابر با 55.04، 29.54 و 2713.06 و برای نمونه ut-sfo به‌ترتیب برابر با 47.09، 25.53 و 2750.14 بود. همچنین نسبت mr/ms در هر دو نمونه حدود 0.54 به دست آمد که بیانگر برخورداری این مواد از ویژگی‌های مغناطیسی مطلوب است. بر این اساس، هگزافریت استرانسیم سنتزشده قابلیت استفاده در کاربردهای مغناطیسی را داشته و می‌تواند به‌عنوان ماده‌ای مناسب در صنایع آهن و فولاد مورد استفاده قرار گیرد.