Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.100-104 УДК 666.653 СИНТЕЗ ОДНОМЕРНЫХ ИЗОЛИРОВАННЫХ МИКРОТРУБОК НА ОСНОВЕ N i-Zn-ФЕРРИТОВ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА Е. В. Ребров12, П. Гао3 1 Университет Уорвик, г. Ковентри, Великобритания 2 Тверской государственный технический университет, г. Тверь, Россия 3Университет Хунань, г. Чанша, Китай Аннотация На сегодняшний день основным методом производства современных функциональных материалов является керамическая технология. При изготовлении многокомпонентных оксидных соединений с применением керамической технологии трудно достичь высокой однородности химического состава. В данной работе для синтеза одномерных изолированных трубок микронного разм ера (микротрубок) на основе Ni 0 , 5 Zn 0 , 5 F e 2 O 4 использовался метод темплатного золь-гель синтеза. Представлены результаты по исследованию физико-химических и магнитных свойств полученных материалов методами рентгенофазового анализа, адсорбции азота, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии и магнитометрии с вибрирующим зондом. Исследовано влияние температуры прокалки на электромагнитные свойства полученных ферритов. Показано, что увеличение температуры прокалки c 873 до 1273 Куменьшает удельную поверхность образцов с 80,7 до 17,0 м2/г за счет увеличения разм ера зерна. Максимальное значение коэрцитивности (88,1 Э) получено при прокалке при температуре 973 К. Данные образцы обладают максимальной скоростью нагрева (4,36 Вт/г) в поле СВЧ. Ключевые слова: N -Zn -ферриты, керамические трубки микронного размера, магнитные свойства, СВЧ-нагрев. SYNTHESIS OF ONE DIMENSIONAL ISOLATED Ni-Zn FERRITE MICROTUBES FOR INDUCTION HEATING APPLICATIONS E. V. Rebrov12, Pengzhao Gao3 1School o f Engineering, University o f Warwick, Coventry, UK 2 Tver State Technical University, Tver, Russia 3Hunan University, Changsha, China A b stra c t Ceramic technology is currently the main method for industrial production of advanced functional materials. However this method does not allow to achieve highly uniform chemical composition. In this study, one-dimensional isolated Ni0,5Zn0,5Fe2O4 microtubes have been prepared via a template assisted sol-gel method. Temperature dependence of the structural and magnetic properties was studied via XRD, N 2 adsorption, SEM, TEM, and VSM. The effect of calcination temperature on magnetic properties of the resulting materials has been studied. An increase in calcination temperature from 873 to 1273 K caused a d ec rea se in the specific surface area from 80,7 to 17,0 m2/g due to an increase of the grain size. The microtubes calcined at 973 K have the highest coercivity of 88,1 Oe and demonstrated the largest specific heating rate of 4,36 W/g in a radiofrequency field at 295 kHz. Keywords : N i-Zn ferrite, ceramic microtubes, magnetic properties, radio frequency heating. Introduction Recently, the unusual morphologies of metal oxides, such as ordered porous particles, fibers, rods, and hollow structures have attracted much attention as their performance strongly depends on their chemical composition and their textural properties such as morphology, surface area, and pore size [1, 2]. In particular, hollow metal oxides with tubular structures have been extensively investigated because they offer advantages over other shapes, including a high surface area, narrow pore size distribution, and enhanced mass transfer rate [3]. Especially, microtubes have a large importance in the miniaturization of components and devices because of their small diameter and high aspect ratio, which makes them ideal candidates to load guest species such as biomolecules and catalysts [4]. In recent year, Ni-Zn ferrites were applied in high-frequency device applications due to their highvalues of chemical stability and saturationmagnetization. When exposed to an AC magnetic field, Ni-Zn ferrites undergo a magnetization reversal process leading to energy losses which generate heat. The current methods for preparation of hollow structures include template approach, dry or wet spinning and electrospinning [4]. As the microstructure and magnetic 100