공침법으로 합성한 바륨 페라이트(BaM) 분말의 결정구조와 자기적 성질

Abstract

바륨 페라이트(<TEX>$BaFe_{12}O_{19}$</TEX>) 분말을 공침법을 이용하여 합성하였다. 출발물질의 조성은 <TEX>$Fe^{3+}:Ba^{2+}$</TEX> 몰 비를 8로 고정하고 <TEX>$Fe^{3+}$</TEX>와 <TEX>$Ba^{2+}$</TEX>의 상대적인 양을 조절하였다. pH(= 8, 9, 10), 열처리 온도와 시간에 따른 자기적 성질과 결정구조 입자형상의 변화를 XRD, FESEM, VSM을 이용하여 조사하였다. pH, <TEX>$Fe^{3+}$</TEX>와 <TEX>$Ba^{2+}$</TEX>의 상대적인 양 그리고 열처리 온도와 시간에 따라 보자력과 자화 값이 다양하게 나타났다. pH가 9인 경우에는 <TEX>$Fe^{3+}$</TEX>와 <TEX>$Ba^{2+}$</TEX>의 비가 14.4 : 1.8인 경우를 제외한 모든 분말에서 바륨 페라이트의 단일 상을 얻을 수 있었다. <TEX>$Fe^{3+}$</TEX>와 <TEX>$Ba^{2+}$</TEX>의 비가 12.8 : 1.6이며 공기중에서 <TEX>$900^{\circ}C$</TEX>로 열처리한 분말이 가장 큰 자화 값(65.7 emu/g)을 얻을 수 있었으며 산소분위기에서 <TEX>$900^{\circ}C$</TEX>로 열처리한 분말이 가장 큰 보자력 값(5280 Oe)을 얻을 수 있었다. Barium ferrite (<TEX>$BaFe_{12}O_{19}$</TEX>) powders were synthesized by the co-precipitation method. <TEX>$Fe^{3+}:Ba^{2+}$</TEX> mole ratio was fixed 8 and relative amount of <TEX>$Fe^{3+}$</TEX> and <TEX>$Ba^{2+}$</TEX> was controlled. The effects of the pH (= 8, 9, 10), calcination temperature and time on the morphology, structure and magnetic properties of the barium ferrite particles are characterized using XRD, FESEM, and VSM respectively. Coercivity and magnetization value of powders were changed with calcination temperature and time, relative amount of <TEX>$Fe^{3+}$</TEX> and <TEX>$Ba^{2+}$</TEX> and pH. Single-phase barium ferrite was obtained when pH value was 9 in the investigated range of <TEX>$Fe^{3+}:Ba^{2+}$</TEX> relative amount and secondary phases were appeared at <TEX>$Fe^{3+}:Ba^{2+}$</TEX> relative amount of 14.4 : 1.8. The largest value of magnetization (65.7 emu/g) was obtained when <TEX>$Fe^{3+}:Ba^{2+}$</TEX> mole ratio was 12.8 : 1.6 and calcination temperature was <TEX>$900^{\circ}C$</TEX> with air calcination atmosphere. The largest value of coercivity (5280 Oe) was obtained with <TEX>$O_2$</TEX> calcination atmosphere.