Cerámicos magnéticos obtenidos por reacción ácido-base activada mecanoquímicamente

J. CASTRILLÓN; A.A. CRISTÓBAL; C. RAMOS; P. BERCOFF; P. BOTTA

Mar del Plata

Jornada; 3er JONICER 2017; 2017

En este trabajo se presentan los resultados de la síntesis y caracterización de cerámicos magnéticos con estructura de espinela (fórmula general MFe2O4, donde M es un metal de transición divalente), pertenecientes al grupo de las ferritas blandas. Estos materiales se caracterizan por presentar una elevada magnetización, la cual puede ser fácilmente revertida por la aplicación de campos magnéticos externos de baja intensidad (campos coercitivos pequeños), lo que los hace aplicables en dispositivos tales como memorias de borrado rápido y sensores [1,2]. En particular, en este trabajo se estudian ferritas de fórmula Ni1-xCoxFe2O4, con x= 0.0, 0.3, 0.5, 0.7 y 1.0. Las muestras, fueron obtenidas mediante el método de McCormick [3], que consiste en la activación mecanoquímica de sales metálicas (FeCl3, Co(Ac)2 y Ni(Ac)2) y NaOH para producir la formación de la ferrita y de NaCl como subproducto. Los precursores se trataron mecánicamente durante 2 h y posteriormente se realizó un lavado con agitación (para eliminar el subproducto). Luego, las muestras secas se calcinaron entre 600 y 800oC. Los productos obtenidos fueron caracterizados por difracción de rayos X (DRX), magnetometría de muestra vibrante (VSM) espectroscopía Mössbauer y microscopía electrónica de barrido (SEM). Al cabo de 2 h de activación se observa la formación de la ferrita, observándose aún la presencia de los reactivos iniciales; luego del tratamiento térmico se evidencia solamente la fase Ni1-xCoxFe2O4. En la figura 1 se presenta el diagrama de DRX para las muestras tratadas a 800°C con diferentes concentraciones de Co en la que se observa un corrimiento de los picos de difracción hacia ángulos menores con el aumento de x. En el recuadro superior derecho de la figura se observa con más detalle el pico de máxima intensidad (311). El corrimiento está determinado por el aumento de tamaño de la celda unidad, provocado por el reemplazo de iones Ni2+ por Co2+. Se correlacionan estos cambios estructurales con las propiedades magnéticas de los materiales obtenidos.