Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Кристаллическая и микроструктура соединения La2CoMnO6, полученного методом "раствора-геля"

Название: Кристаллическая и микроструктура соединения La2CoMnO6, полученного методом "раствора-геля"
Раздел: Промышленность, производство
Тип: реферат Добавлен 18:49:56 16 апреля 2010 Похожие работы
Просмотров: 85 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Московский Государственный Университет

имени М.В. Ломоносова

Реферат на тему:

"КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ И МИКРОСТРУКТУРА СОЕДИНЕНИЯ La 2 CoMnO 6 , ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ «РАСТВОРА-ГЕЛЯ "

2000


Использование в качестве магнитных материалов на ряду с металлическими магнитами гексаферрита стронция SrFe12 O19 и бария BaFe12 O19 обусловлено их относительной дешевизной [1]. При этом достижение высоких магнитных свойств используемых материалов осуществляется за счет совершенствования технологии их изготовления.

Основными параметрами, определяющими магнитные свойства ферритового порошка, являются: состав, плотность, размер частиц и распределение их по размерам [2], а также форма частиц, структурное совершенство и наличие ростовой текстуры [3]. Все перечисленные параметры, характеризующие указанный материал, в свою очередь зависят от природы и качества исходных компонентов, технологии и условий синтеза [4]. Ранее проведенные исследования показали пригодность местного сырья - Fe2 O3 из отходов производства Белорусского металлургического завода (БМЗ) - для получения порошка гексаферрита стронция [5].При производстве SrFe12 O19 обычно используют составы с определенным отклонением от стехиометрического соотношения между катионами в двух разных подрешетках n(Fe2 O3 /SrСO3 ) < 6 [6]. Для улучшения свойств используют также замещение части катионов Fe3+ катионами других 3d-металлов. Это позволяет получить различные типы магнитного упорядочения при сохранении одной и той же кристаллической структуры. Получение оптимальных магнитных и технологических параметров требует полной информации о влиянии этих замещений. Особый интерес представляют исследования коррелированных неизовалентных замещений парой Me1 3+ -Me2 2+ с сохранением электронейтральности [7]. Эти катионы могут входить в кристаллическую решетку гексаферрита , образуя твердые растворы замещения, как в позициях Fe3+ , так и в позициях Sr2+ . Такого рода заместителями являются, например, La3+ и Co2+ [8-10]. Целью настоящей работы являлось определение влияния на магнитные свойства малых (£ 2 %мас.) добавок CoO в нестехиометрических гексаферритах SrFe12- y O19 с y= 1.6 при n0 = 5.2 и y= 1 при n0 = 5.5.

Для синтеза порошков гексаферрита SrFe12- y O19 использовали Fe2 O3 (БМЗ), SrСO3 (ч) и CoO квалификации (осч). Для каждого из составов концентрации СоО составляли 0.0, 1.0, 1.5 и 2.0 %мас. Синтез осуществляли после помола в вибромельнице в течение 4 ч. Шихту засыпали в алундовые тигли и помещали в печь, нагретую до температуры синтеза. Составы и температурно-временные режимы синтеза были выбраны на основании ранее проведенных исследований [11], как близкие к оптимальным по магнитным свойствам для составов без добавки. Образцы закаляли на воздухе. После синтеза все образцы исследовали методом рентгенофазового анализа (РФА) в CuKα -излучении на установке ДРОН-3М при комнатной температуре с использованием программ полнопрофильного анализа рентгенограмм “FullProf” и “PowderCell” для определения фазового состава и степени ферритизации. Для магнитных измерений порошки прессовали в виде цилиндровÆ10 мм, h~ 10¸11 мм при давлении прессования 2000 кГ/см2 . Измерения остаточной индукции Br и коэрцитивной силы Hc проводили на гистерезисографе УИ.ФИ-400/5-003 при комнатной температуре.

Магнитные свойства гексаферритов стронция, легированных оксидами некоторых элементов, в существенной степени зависят от термостимулируемого взаимодействия между компонентами, определяющего особенности состояния компонентов на границе зерен. Предполагается, что наноразмерный слой (1-3 нм) зерен гексаферрита стронция отличается по структуре и составу от объема. Существует ряд микродобавок, улучшающих магнитные характеристики магнитов на основе гексаферритов стронция. Согласно имеющимся данным возможно как растворение вводимых микроэлементов в кристаллической структуре основной гексагональной фазы феррита, так и формирование отдельных фаз или кластерных образований в межкристаллитных зонах. Однако исчерпывающие представления о механизме их действия, основанные на экспериментальных данных, в литературе отсутствуют. Сложность изучения механизма влияния микродобавок на структуру и магнитные свойства гексаферритов обусловлена не только в их разноплановым воздействием на свойства, но, прежде всего, очень низкой их концентрацией, что требует разработки специальных методик исследования для установления состояния и возможного взаимодействия с основными компонентами сложнооксидной системы.

В данной работе рассматриваются методологические подходы к изучению микроструктуры гексаферритов стронция, морфологии зерен, характера распределения микродобавок и особенностей их химического и электронного состояния на поверхности кристаллитов и в объеме. Для получения этой информации применены высокочувствительные спектральные методы анализа поверхностного состояния твердого тела (РФЭС, Оже- и ИК-спектроскопии) в сочетании со структурными методами изучения строения веществ (РФА, СЭМ, РМА). Указанными выше спектральными методами исследовали поверхность свежеприготовленных сколов различных образцов гексаферритов стронция. Дополнительные сведения о характере распределения микроэлементов в образцах и их химическом состоянии получали из сравнительного анализа Оже- и РФЭ-спектров, записанных до и после травления поверхности сколов ионами аргона. ИК-спектры записывали методом диффузного отражения от исходных порошкообразных образцов гексаферритов и тонко диспергированных поверхностных слоев сколов спеченных образцов, содержащих микродобавки. Важно было установить, существует ли различие в ИК-спектрах исходного образца (без добавок) и поверхностного слоя зерен спеченного образца, в котором предположительно находятся микродобавки. Такое сравнительное исследование необходимо в связи со сложностью трактовки ИК-спектров твердых растворов сложнооксидных систем, для которых отсутствует удовлетворительная теоретическая база, поскольку возможно взаимодействие колебаний, появление смешанных колебаний, искажение ближайшего координационного окружения ионов при легировании другими ионами. В случае избыточного относительно стехиометрического содержания стронция в приповерхностном слое зерен, а также в присутствии легирующих добавок (бора, кремния, кальция и др.) возможны локальные деформации кристаллической решетки, изменения межатомных расстояний и электронной конфигурации катионов железа, что приводит к изменению характеристических частот колебаний связи Fe–O. Имеются данные о том, что наиболее высокая степень ковалентности связи Fe–O характерна для стехиометрического соотношения SrO:Fe2 O3 = 1:6. Отклонение от этого соотношения в любую сторону повышает степень ионности связи Fe–O.

Исследовали исходные порошки гексаферритов стронция и спеченные изотропные и анизотропные образцы магнитных материалов, различающихся химической природой микродобавок (SiO2 , H3 BO3 , CaCO3 , SiO2 ∙Al2 O3 ∙H2 O, MnCO3 , La2 O3 и др.) и величиной магнитных параметров – остаточной магнитной индукции, коэрцитивной силы и максимальной магнитной энергии. Образцы для исследований были как специально приготовленные, так и предоставленные ОП РУП «Феррит».

Проведенное исследование показало эффективность применения предложенного комплексного подхода к исследованию состояния поверхности межкристаллитных границ и поверхностных слоев зерен. С использованием указанных методов получены данные о характере распределения легирующих компонентов в кристаллической решетке феррита и на поверхности кристаллитов, выявлены особенности валентного и электронного состояния основных и примесных элементов в поверхностном слое зерен, механизм их взаимодействия на границе зерен. Сочетание методов позволило установить тонкие структурные изменения, происходящие в поликристаллических образцах гексаферрита стронция в условиях их легирования разными микродобавками.

Установлена повышенная концентрация стронция и кальция в приповерхностном слое зерен гексаферрита относительно объема и преимущественное расположение Si, B, Al в межзеренном пространстве, выявлены структурные и концентрационные неоднородности в зернах с различными размерами и огранкой. Показано, что структурные и химические неоднородности характерны для магнитных материалов, обладающих высокими параметрами максимальной магнитной энергии и совершенной зернистой структурой. Как известно, размеры элементарной ячейки гексагональной фазы SrFe12 O19 сопоставимы с глубиной анализа оксидных материалов методом РФЭС. Все структурные неоднородности в состоянии основных элементов, а также и легирующих элементов (при их преимущественно приповерхностном расположении), могут быть различимы методом РФЭС. В частности, выявлено несколько состояний легирующих добавок (В, Ca, Si). Так, наряду с окисленными состояниями B3+св В1s = 192,3 эВ) и Si4+св Si2p3/2 = 103 эВ) в поверхностном слое обнаруживаются состояния этих элементов со степенью окисления, близкой B0св В1s = 189,6 эВ) и Si0св Si2p3/2 = 99 эВ). Характер РФЭ-спектров Sr3d, Ca2p и Fe2p позволяет предположить образование в поверхностном слое зерен гексаферрита стронция связей M–B, M–Si (M ≡ Sr, Ca, Fe). Образование связей, характерных для силицидов (CaSi, FeSi, FeSi2 и др.), придает повышенную термическую стабильность дисперсному состоянию магнитов. Концентрация бора и кремния в исследованном образце такова, что не обеспечивает формирования отдельной металлоподобной фазы, которая могла бы оказать отрицательное влияние на магнитные свойства. Прослойка из взаимодействующих атомов основного состава и микродобавок с образованием связей M–B и M–Si в количестве, меньшем монослоя, оказывает стабилизирующее влияние на микроструктуру гексаферрита без изменения его магнитных свойств.

На основании полученных экспериментальных данных рассматриваются возможные механизмы химического взаимодействия между основными компонентами сложнооксидной системы (Fe, Sr) и легирующими добавками (Ca, B, Si).

Сравнительный анализ различий в микроструктуре и свойствах исследованных образцов позволяет наметить оптимальные пути улучшения магнитных свойств гексаферритов стронция за счет введения микродобавок без изменения технологических параметров их изготовления, что весьма важно с экономической точки зрения.

Рис.1. Порошковые рентгеновские дифрактограммы обработанные по методу Ритвельда для нестехиометрического гексаферрита SrFe12- y O19 с y= 1.6 (n0 = 5.2) (а), для нестехиометрического гексаферрита SrFe12- y O19 с y= 1.6 (n0 = 5.2) (б) и y= 1 (n0 = 5.5) (в) с добавкой 2 %мас. оксида кобальта CoO.

Данные образцы были отожжены при 950 0 C в течение 5 ч. На рисунках представлены экспериментальные данные (верхняя кривая), допустимые позиции брэгговских рефлексов (вертикальные черточки) для фаз : 1-ый ряд – стехиометрический SrFe12 O19 ; 2-ой ряд – Fe2 O3 ; 3-ий ряд – SrCO3 ; 4-ый ряд – стехиометрический SrFeO3 ; 5-ый ряд – CoO и 6-ой ряд – CoFe2 O4 , а также разностная линия (нижняя кривая).

Все полученные образцы оказались неоднофазными. Основную долю (> 94 %об.) составляла фаза гексаферрита SrFe12 O19 . Типичные рентгенограммы и результаты их обработки по методу Ритвельда представлены на рис. 1. Образцы без добавки содержали SrFe12 O19 (98.27 ÷ 99.82 %об.), а также следы фаз Fe2 O3 (0.05 ÷ 0.98 %об., SrCO3 (0.00 ÷ 0.18 %об.) и SrFeO3 (0.04 ÷ 0.84 %об.). Фаза гексаферрита является катион-дефицитной в позициях Fe3+ . Меньше всего примеси было обнаружено в образцах с меньшим n при низкотемпературном длительном отжиге.

Рис.2. Количество (объемное) фазы гексаферрита (а), остаточная индукция (б), коэрцитивная сила (в) и максимальная магнитная энергия (г) при комнатной температуре для образцов нестехиометрического гексаферрита SrFe12- y O19 : с n0 = 5.2 отожженного при 950 0 C в течение 5 ч (1), с n0 = 5.2 отожженного при 1050 0 C в течение 1.5 ч (2), с n0 = 5.5 отожженного при 950 0 C в течение 5 ч (3)и с n0 = 5.5 отожженного при 1050 0 C в течение 1.5 ч (4) в зависимости от соотношения катионов в разных подрешетках n.

Добавление оксида кобальта приводит к появлению еще двух фаз CoO (0.00 ÷ 1.30 %об.) и CoFe2 O4 (0.83 ÷ 3.94 %об.), в то время как количество основной фазы SrFe12 O19 немного уменьшается (рис. 2, а). Замещение катионов Fe3+ катионами Co2+ приводит к уменьшению остаточной индукции Br (рис. 2, б). К уменьшению Br ведет и уменьшение содержания фазы гексаферрита (рис. 2, а). Остаточная индукция немного возрастает для образцов с n0 = 5.2 и n0 = 5.5, отожженных при низкой температуре в течение длительного времени.

Коэрцитивная сила HC для всех образцов уменьшается по мере увеличения количества добавки (рис. 2, в). Уменьшение коэрцитивной силы является следствием роста размеров зерен в результате их рекристаллизации выше критического значения, когда величина зерна совпадает с максимальным размером магнитного домена. Необходимо учитывать также, что достижение значений, близких к максимальным одновременно для остаточной индукции и коэрцитивной силы маловероятно из-за значительного несовпадения по характеру зависимостей Br и Hc от параметров синтеза. Уменьшение остаточной индукции и коэрцитивной силы с ростом количества добавки CoO закономерно вызывает уменьшение максимальной магнитной энергии (рис. 2, г).Как следует из рис. 1, магнитные свойства у образцов, обожженных при 950 0 С в течение 5 ч, Br , Hc , (BH)max как для n0 = 5.2, так и для n0 = 5.5 либо постоянны, либо возрастают при увеличении n1 , n1 ', при этом для n0 = 5.5 их значения выше, чем при n0 = 5.2. Образцы, обожженные при 1050 0 С в течение 1.5 ч, имеют либо постоянные значения Br , либо уменьшающиеся HC , (BH)max с увеличением n как для образцов с n0 = 5.2, так и для n0 = 5.5. Значения магнитных параметров у составов с n0 = 5.2 и 5.5 остаются выше, чем у замещенных образцов.

Соотношение Fe/Co сохраняется при равном количестве добавляемого СоО для составов с n0 = 5.2 и 5.5. При степени ферритообразования более 97 % существует корреляция между магнитными свойствами и количеством образовавшегося гексаферрита, которая более выражена для составов с n0 = 5.2, чем для составов с n0 =5.5. Увеличение добавки СоО до количества ≥ 3%мас , равно как и повышение температуры синтеза до 1100 0 С, с выдержкой 0.5 и 6 ч, приводит к понижению содержания фазы SrFe11 O19 и, как следствие, к уменьшению магнитных свойств.

Таким образом, введение добавки CoO до 2 %мас. в синтезированный порошок гексаферрита SrFe12- y O19 с y= 1.6 (n0 = 5.2) и y= 1 (n0 = 5.5) при выбранных температурно-временных режимах синтеза приводит к ухудшению его магнитных свойств. По видимости, необходимо использовать коррелированное замещение, например, La3+ и Co2+ одновременно, и оптимизировать температурно-временные режимы синтеза.

В последнее время интенсивно используются материалы с размерами частиц наноуровня [1-2]. Особый интерес представляет изучение влияния размеров этих частиц на физические свойства вещества, т.к., в отличие от макрочастиц, у частиц с наноразмерами количество атомов, находящихся в приповерхностном слое частицы, становится соизмеримым с количеством атомом внутри частицы. Немаловажный практический интерес для получения таких материалов представляют методики синтеза моноразмерных наночастиц — т.е. наночастиц с низкой степенью дисперсионности по размеру. В данной работе описана методика получения сложного оксида La2 CoMnO6 со структурой перовскита методом «раствора-геля» (solution-gelmethod), проанализирована кристаллическая и микроструктура полученного соединения.

Выбор соединения для синтеза обусловлен тем, что в данном твердом растворе в зависимости от условий синтеза наблюдается несколько кристаллоструктурных модификаций. Ранее отмечалось [3], что при температурах синтеза выше 1300 О С формируется ромбоэдрическая кристаллоструктурная фаза. Ниже этой температуры сосуществуют орторомбическая и ромбоэдрическая фазы. Однако недавно отмечалось [4] о формировании чисто ромбоэдрической фазы, синтезированной при 700 С. В работе [5] проведено комплексное исследование фазового состояния соединения La2 CoMnO6 в зависимости от условий синтеза. Расчеты велись в предположении упорядоченного состояния ионов кобальта Co2+ и марганца Mn4+ в пространственной группе P21 /n, поскольку, согласно данным электрохимических исследований [5-6], состояние Co2+ +Mn4+ энергетически более выгодно, чем состояние Co3+ +Mn3+ . Разница в энергии составляет около 0,2 eV. Окончательный вывод об упорядочении ионов Co и Mn делался исходя из магнитных данных. Там же отмечалось, что при синтезе этого твердого раствора при температурах ~700 О С и ниже формируется псевдотетрагональная кристаллическая структура с сильно уширенными струткурными рефлексами на рентгенограммах. Низкотемпературной ромбоэдрической фазы, отмеченной в [4], обнаружено не было. Таким образом, представляет интерес изучение области двухфазного кристаллоструктурного состояния соединения La2 CoMnO6 с целью определения природы такого фазового расслоения.

Применение методики «раствора-геля» позволяет провести более тщательное смешение исходных компонентов шихты, чем это возможно при механическом смешении, и выполнить низкотемпературный синтез данного твердого раствора, в результате которого ожидается получение однофазного соединения с высокой степенью катионного упорядочения ионов марганца и кобальта. Природа упорядочения катионов носит в данном случае скорее электростатический характер, нежели чем влияние размеров (ионных радиусов) катионов.

Получение образцов состава La2 CoMnO6 происходило в следующей последовательности:

· предварительно взвешенные в стехиометрических пропорциях оксиды химических элементов растворялись в концентрированной азотной кислоте для получения нитратов соответствующих элементов;

· в полученный раствор добавлялась дисцилированная вода для стабилизации полученных нитратных солей путем образования гидратных комплексов типа La(NO3 )3 ·xH2 O;

· далее в раствор вводился этиленгликоль — многоатомный ненасыщенный спирт, который, связываясь с ионами растворенных химических элементов, выполняет функцию переносчика ионов на субатомарном уровне;

· полученный таким образом раствор нагревался до ~120 О С для испарения воды и оксида азота, возникающего в процессе разложения нитратных ионов;

· образованный коллоидный раствор нагревался до ~190 О С для образования полимерной матрицы между этиленгликолем и ионами металлов;

· дальнейшее нагревание до ~300 О С при периодическом помешивании полученного вязкого раствора вело к разложению этиленгликоля и остаточных органических соединений;

· полученный прекурсор в виде порошка дополнительно перетирался и прессовался в таблетки необходимых размеров;

· прокаливание полученных таблеток проводилось при 500 О С;

· окончательный синтез проводился при 950 О С.

Дополнительно, для определения влияния режима охлаждения образцов на их кристаллическую структуру, один из образцов закалялся до комнатной температуры (образец 1), второй — медленно охлаждался от температуры 800 С со скоростью 8 С/ч (образец 2).

Рис. 1. Рентгенограмма твердого раствора La2CoMnO6, обработанная с помощью программы Fullprof, a) закаленный образец b) медленно охлажденный образец. Показаны теоретическая и разностная кривые результата расчетов кристаллической структуры. Также отмечены брэгговские позиции структурных рефлексов.


Полученные таким образом твердые растворы подвергались рентгенофазовому анализу в Cu-Kα излучении (рис. 1 а, b). Нами установлено, что в процессе синтеза методом «раствора-геля» получается однофазное соединение с орторомбически искаженной структурой перовскита. Структурные пики на рентгенограмме закаленного образца были узкими и интенсивными, в то время как для медленно охлажденного образца дифракционные пики были гораздо шире и меньшей интенсивности. Попытка расчета полученных рентгенограмм как смеси орторомбической и ромбоэдрической фаз вела к тому, что содержание ромбоэдрической фазы в образцах не превышало 0,3%, что значительно меньше погрешности эксперимента. Таким образом, мы полагали, что полученные образцы являются однофазными. Аналогично авторам [5], окончательный расчет и уточнение кристаллической структуры проводился в пространственной группе P21 /n для удобства дальнейшего сравнения и анализа полученных данных. Параметры кристаллической структуры полученных образцов представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Образец a, Å b, Å c, Å β, o V, Å3
образец 1 5.5164(4) 5.4768(4) 7.7905(6) 89.92(1) 234.46 (3)
образец 2 5.5127(11) 5.4759(10) 7.7569(14) 90.06(5) 234.16(8)

Объем элементарной ячейки полученных нами образцов несколько ниже, чем отмечалось в [5], что можно интерпретировать либо как формирование катионного упорядочения, либо как образование слабодефицитного по кислороду образца. Несколько необычно поведение образца 2. Для сравнения, синтезированный авторами [5] в воздушной среде при 600 О С образец с псевдотетрагональной структурой имел максимальный из исследованных объем ячейки (~236 Å3 ), однако содержание кислорода в этом образце было минимальным (<5.95). Изменение содержания кислорода в этих образцах ведет к двум противоположным эффектам: уменьшение содержания кислорода с одной стороны уменьшает элементарную ячейку за счет образования вакансий, но, с другой стороны, также уменьшает среднее окислительное состояние ионов кобальта и марганца, увеличивая ячейку. Ионные радиусы Co2+ и Mn3+ несколько больше ионных радиусов соответственно Co3+ и Mn4+ [7]. В нашем случае, объем элементарной ячейки образца 2 заметно уменьшился. Орторомбические искажения структуры сохранились. Вероятно, это связано с насыщением кислородом кристаллической структуры этого образца, поскольку данные термогравиметрического анализа [5] показали высокую сублимационную активность ионов кислорода в этих образцах при температурах ~750-800 О С. Отметим, что симметрия кристаллической структуры стехиометрического La2 CoMnO6 является орторомбической. Для окончательного вывода поведении кристаллической структуры образца 2 необходимы дальнейшие исследования.

Данные о микроструктуре образца 1, получены с помощью электронного силового микроскопа в различных режимах увеличения (рис. 2). Можно видеть, что синтезированная методом раствора-геля микроструктура представляет собой высокопористую структуру с нитевидными гранулами. Важной особенностью данной микроструктуры можно считать практически одинаковые поперечные размеры полученных нитевидных гранул. Снятые при максимальном увеличении с различных участков образца картины структуры (рис. 2 c, d) указывают на одинаковую микроструктуру этого твердого раствора по всему объему образца. Катионный состав гранул также соответствует номинальной химической формуле. Расчет показывает, что поперечные размеры более чем у 90 % гранул в полученном твердом растворе находятся в пределах 200-400 нм. Учитывая методику получения образцов, нитевидную природу гранул можно интерпретировать, как результат осаждения катионов на полимерной матрице, образованной этиленгликолем. На наш взгляд, снижая температуру синтеза образцов можно в еще большей степени уменьшить размеры гранул.

По данным рентгеноструктурного анализа затруднительно определить степень упорядочения ионов кобальта и марганца в данном твердом растворе. Нами не наблюдалось сверхструктурых рефлексов, указывающих на упорядочение этих ионов. Вероятно, это связано с тем, что коэффициенты отражения рентгеновского излучения ионов кобальта и марганца близки.

a) b)

c) d)

Рис. 2. Картины микроструктуры La2CoMnO6 (образец 1), полученные с увеличением a) 5000 b) 10000 c) и d) 60000 крат. Картины c) и d), полученные с различных участков образца, подтверждают низкую дисперсию по размерам гранул в образце.

Таким образом, можно заключить, что использование метода «раствора-геля» способствует получению однородного по химическому составу La2 CoMnO6 с низкодисперсионной по размеру микроструктурой. Симметрия кристаллическаой ячейки полученного таким образом соединения является орторомбически искаженной.

Работа выполнена при поддержке Белорусского Республиканского фонда фундаментальных исследований (грант Ф06Р-127).


Литература

1. Э.А. Бабич, Б.М. Улановский. Технология производства ферритов и радиокерамики. - М.: Высшая школа. – 1984. С.3.

2. C. Penot, J. Jarrige, J. Mexmain, Mater. Chem. 6, 323 (1981).

3. Y.-P. Fu, C.-H. Lin, J. Alloys and Comp. 386, 222 (2005).

4. Б.Е. Левин, Ю.Д. Третьяков, Л.М. Летюк. Физико-химические основы получения, свойства и применение ферритов. – М.: Металлургия. – 1979. – С. 471.

5. Е.В. Звонарев, А.В. Зубец, Л.Л. Климкович, Л.С. Лобановский, А.А. Стефанович, С.В. Труханов. Исследование процесса получения порошков феррита стронция с использованием металлургических отходов. - Материалы 6-й Международ. науч.-техн. конф. “Энерго- и материалосберегающие экологически чистые технологии” - Гродно, ГрГу. - 2006. С. 261.

6. Л.А. Башкиров, В.В. Паньков. Механизм и кинетика образования ферритов. Мн.: Наука и техника. – 1988. С. 151.

7. А.А. Белоус, В.П. Иваницкий, В.А. Елшанский, Е.В. Пашкова, ЖНХ 43, 588 (1988).

8. J.-M. Le Bretona, L. Lechevallier, J.F. Wangc, R. Harris, J. Magn. Magn. Mater. 272-276, 2214 (2004).

9. G. Astia, F. Bolzonib, J.M. Le Bretonc, M. Ghidinia, A. Moreld, M. Solzia, F. Koolsd, P. Tenaud, J. Magn. Magn. Mater. 272-276, e1845 (2004).

10. X. Liua, P. Hernandez-Gomez, K. Huang, S. Zhou, Y. Wang, X. Cai, H. Sun, B. Ma, J. Magn. Magn. Mater. 305, 524 (2006).

ОТЧЕТ о НИР «Изучить и оптимизировать процесс ферритизации порошков феррита стронция, полученных с использованием металлургических отходов РУП «БМЗ». Изготовить экспериментальную партию порошка». (закл.) ГППИ «Металлургия», раздел «Порошковая металлургия», задание 3.1., Дог. № 1011 от 01.04.2005 г. – Мин

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:25:06 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
20:26:58 28 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Кристаллическая и микроструктура соединения La2CoMnO6, полученного методом "раствора-геля"

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150896)
Комментарии (1842)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru