بررسي نقش فرآيند عمليات حرارتي بر سنتز جاكوبسايت تحت اتمسفر اكسيدي تهيه شده از منگنز و هماتيت فعال شده مكانيكي

Investigation of Heat Treatment Affected on Synthesis of Jacobsite under Oxide Atmosphere Produced by Mechanical Activated of Mn and Fe2O3

در تهيه جاكوبسايت(فريت MnFe2O4) كه با ويژگيهاي الكترو مغناطيسي منحصر بفرد كاربردهاي فراواني در صنايع مرتبط پيدا كرده است، فلز منگنز كمتر استفاده شده است. بكارگيري Mn فلزي به جاي MnO منوط به اجراي فرآيند اكسيداسيون موفق دارد. در اين تحقيق ابتدا پودرهاي فلز Mn و هماتيت (Fe2O3) به نسبت استوكيومتري توزين شده و سپس عمليات فعال سازي مكانيكي (MA) مواد اوليه به مدت 10 ساعت به كمك آسياب گلوله اي در محيط اكسيدي اجرا شد. پس از تهيه نمونه هاي فشرده شده خام از پودر هاي فعال شده، عمليات حرارتي در كوره تحت اتمسفر اكسيدي اجرا شد. دماي بيشينه كوره دماي 600 درجه سانتيگراد و در بعضي موارد دماي تكميلي آن 1100 درجه سانتيگراد انتخاب شد. مدت زمان ماندگاري تحت دماي بيشينه مابين 2 ساعت تا 5 دقيقه پيشنهاد شد. سرمايش نمونه ها همراه با خاموش كردن كوره تا دماي محيط، و در مواردي quench نمونه ها در آب سرد در دستور كار قرار گرفت. نتايج بدست آمده از الگوهاي پراش پرتو ايكس (XRD) نشان داد كه نمونه هائيكه پس از عمليات حرارتي در دماي 600 درجه سانتيگراد تحت عمليات حرارتي تكميلي در دماي 1100 درجه سانتيگراد قرار گرفتند، 5 دقيقه در دماي ماكزيمم باقيماندند و در نهايت در آب سرد quench شدند، بهترين پاسخ را از نظر سنتز تك فاز جاكوبسات (MnFe2O4) ارائه دادند.

Jacobsite (MnFe2O4) it has been very application in industry recently because of unique electromagnetic properties of it. In production of Jacobsite uses MnO usually and Mn metal seldom uses. In this process, the oxidation process successfully can be caused MnO substitute by Mn. In this work, powders of Manganese (Mn) metal and Hematite (Fe2O3) in stoichiometry ratio were weighted and then staring materials were mechanical activated at 10h under oxide atmosphere by planetary mill. The green compacted samples were prepared from milled powder, and were sent to furnace under oxide condition for synthesis. Furnace maximum temperature was determined on 600oC and sometimes it was completed up to 1150 oC. The Soaking time in maximum temperature was determined from 120 to 5 minute. Finally samples cooled with furnace to environment temperature and some of samples quench to cold water. The investigation of samples XRD showed the product has good results of synthesis of Jacobsite (MnFe2O4) as a single phase in optimized conditions such as heat treatment up to 1150 oC after heat treatment to 600 oC , soaking time in max. temperature 5 minute and then cooling by quenching in cold water.