We present the synthesis of M-type strontium hexaferrite by sonochemistry and annealing. The effects of the sonication time and thermal energy on the crystal structure and magnetic properties of the obtained powders are presented. Strontium hexagonal ferrite (SrFe12O19) was successfully prepared by the ultrasonic cavitation (sonochemistry) of a complexed polyol solution of metallic acetates and diethylene glycol. The obtained materials were subsequently annealed at temperatures from 300 to 900 °C. X-ray diffraction analysis shows that the sonochemical process yields an amorphous phase containing Fe(3+), Fe(2+) and Sr(2+) ions. This amorphous phase transforms into an intermediate phase of maghemite (γ-Fe2O3) at 300 °C. At 500 °C, the intermediate species is converted to hematite (α-Fe2O3) by a topotactic transition. The final product of strontium hexaferrite (SrFe12O19) is generated at 800 °C. The obtained strontium hexaferrite shows a magnetization of 62.3 emu/g, which is consistent with pure hexaferrite obtained by other methods, and a coercivity of 6.25 kOe, which is higher than expected for this hexaferrite. The powder morphology is composed of aggregates of rounded particles with an average particle size of 60 nm.
Este trabajo presenta la propuesta de diseño de un sistema generador eléctrico sustentable de baja potencia. Esto, a través de la conversión de energía hidráulica que se obtiene de transferir el total de recolección de agua pluvial (proveniente de lluvia) de contenedores localizados en el techo de viviendas/edificios a contenedores de almacenamiento. Por lo tanto, se busca entregar una alternativa sustentable respecto a métodos convencionales alimentados directa e indirectamente por combustibles fósiles. La propuesta se compone de dos elementos principales: 1.- Sistema de cosecha de agua, y 2.-Sistema de conversión de energía hidráulica a eléctrica. Para validar y caracterizar las capacidades de producción del sistema, se empleó una metodología experimental que consta de pruebas de producción utilizando una plataforma experimental equivalente (con condiciones controladas). También, se describe el proceso de modelado matemático, diseño y propuesta de instrumentación. Finalmente, de los resultados obtenidos se brinda un breve análisis y conclusiones.
En este estudio se presenta un análisis del efecto sobre las propiedades magnéticas a través de la relación Fe3+/Sr2+ obtenida mediante espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS) de nanopartículas de SrFe12O19 sintetizadas mediante sonoquímica asistida con tratamiento térmico. El análisis de los espectros XPS de Fe 2p en conjunto con los de O 1s, mostraron la ocupación de iones Fe3+ en los diferentes sitios cristalográficos. Los espectros de Sr 3d muestran que el ión Sr2+ se enlaza con el O2- para generar el compuesto SrO2 como impureza. La variación en la magnetización específica se atribuye a la irregularidad en la proporción de Fe3+/Sr2+, calculada mediante el porcentaje de las especies Fe3+, Sr2+ y O2-. Las relaciones Fe3+/Sr2+ calculadas, indican un exceso de la especie Fe3+ en el polvo obtenido a 800 °C, por otra parte, en el polvo obtenido a 900 °C se observa también un exceso de Fe3+, que induce la formación de impurezas tales como α-Fe2O3. El polvo obtenido a 1050 °C muestra una relación 12:1 (Fe3+/Sr2+) lo que corresponde a la composición elemental de SrFe12O19, adicionalmente, muestra una magnetización específica de 67.15 emu/g con una coercitividad de 0.59 kOe, valores obtenidos mediante magnetometría de muestra vibrante (MMV).
En este trabajo se evalúan las propiedades magnéticas y la estructura cristalina de la hexaferrita de estroncio (tipo M) dopada con Gd³⁺. Siguiendo la fórmula GdₓSr₁₋ₓFe₁₂O₁₉ (donde x=0, 0.1, 0.2, 0.3 y 0.4), se sintetizó una serie de hexaferritas mediante molienda de alta energía, empleando mezclas estequiométricas de Fe₂O₃, SrCO₃ y Gd₂O₃ durante 5 h y posterior tratamiento térmico a 850 °C. Los resultados de DRX y refinamiento Rietveld revelaron la presencia de una fase prioritaria de tipo hexagonal, y al incrementar el nivel de dopaje se incrementa la cantidad de hematita (Fe₂O₃), debido a que Gd³⁺ ocupa posiciones de Sr²⁺, lo que promueve la formación de vacancias para mantener la electroneutralidad, disminuyendo la cantidad de hematita necesaria para la reacción. La coercitividad incrementa notablemente hasta 7 kOe, para niveles de sustitución (x) de 0.4 mol de Gd, los cuales son valores no reportados por otros métodos. La magnetización oscila entre 40 y 60 emu/g, lo cual depende directamente de la proporción de hematita sin reaccionar, como consecuencia de la temperatura y del incremento de anisotropía magnética provocada por el nivel de dopaje.
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