Avaliação da microestrutura e das propriedades magnéticas de ferritas Ni-Zn dopadas com cobre

Abstract

Cerâmica 54 (2008) [55][56][57][58][59][60][61][62] INTRODUÇÃOAs ferritas Ni-Zn são materiais cerâmicos ferrimagnéticos, também conhecidos como materiais magnéticos moles ou macios (soft), cuja estrutura cristalina é semelhante à do mineral espinélio. O desempenho das ferritas Ni-Zn não é determinado apenas pelos altos valores de resistividade e permeabilidade magnética inicial, mas também por outras características, tais como baixos valores de perdas por histerese e correntes parasitas (Foucault), altas densidades de fluxo de saturação, baixos campos coercitivos e alta permeabilidade magnética final em altas freqüências (10-500 MHz), dureza mecânica, estabilidade química e custo relativamente baixo [1][2][3][4][5].Atualmente, materiais com propriedades ferrimagnéticas vêm desempenhando papel de grande importância no campo científico devido às suas inúmeras aplicações tecnológicas, tais como transformadores de potência e de pulso, transformadores para distribuição de energia, transformadores de banda larga e baixa potência, geradores, fontes de potência, indutores e transdutores, filtros de freqüência variável e supressores de ruído [ ResumoA microestrutura e as propriedades magnéticas das ferritas Ni 0,5-x Cu x Zn 0,5 Fe 2 O 4 com x = 0,1/0,2/0,3/0,4 mol de cobre, preparadas a partir de pós obtidos por reação de combustão com tamanho de partícula na faixa de 23 a 29 nm, foram avaliadas. Os pós obtidos foram prensados uniaxialmente e sinterizadas a 1000 ºC/2 h. As amostras foram caracterizadas por medidas de densidade e porosidade aparente, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e medidas magnéticas M-H. Os difratogramas de raios X mostram a presença da fase majoritária cristalina do espinélio inverso em todos os sistemas, e traços da fase secundária Fe 2 O 3 nas amostras com x = 0,1 e 0,4. O aumento do teor de cobre causou um pequeno aumento no tamanho médio de grão (0,65 para 0,68 μm), uma redução da porosidade aparente (33,7% para 6,6%) e redução da magnetização de saturação de 69 para 54 emu/g. Palavras-chave: ferrita Ni-Zn, propriedades magnéticas, microestrutura. Abstract

Avaliação da microestrutura e das propriedades magnéticas de ferrita de cobre dopada com chumbo sinterizada com fase líquida

“…Os valores da densidade a verde das amostras não sinterizadas foram obtidos pelo método massa por volume e a densidade aparente das amostras sinterizadas foram determinadas pelo método de imersão utilizando o princípio de Arquimedes (norma ABNT-NBR 6620) [6,23,24,25].…”

“…A porosidade afeta o processo de magnetização porque os poros trabalham como gerador de um campo de desmagnetização, necessitando de um campo magnético muito alto para movimentar as paredes dos domínios [32,33,6].…”

“…A magnetização apresenta uma dependência com a característica extrínseca do material como o tamanho de grão e também com a característica intrínseca do material como a composição e a distribuição dos cátions na rede espinélio [6,23].…”

“…Neste caso, o decréscimo da magnetização de saturação de 39,73 emu/g, na amostra isenta de chumbo (x = 0,00) para 27,99 emu/g, na amostra com estequiometria contendo x = 0,20 também é explicado devido que a característica intrínseca da composição nas amostras investigadas prevaleceu sobre a característica extrínseca, que no caso depende das variáveis de processamento, como é o caso do tamanho de grão [6,23].…”

“…O crescimento em uma das arestas muda a simetria do espinélio cúbico para tetragonal, sendo este efeito denominado efeito Jahn-Teller [3,4,5,6,7,8]. Neste caso a mudança da estrutura ocorre porque o Cu 2+ ocupa os interstícios tetraédricos ou octaédricos, enquanto que o Fe 3+ passa a ocupar os interstícios tetraédricos [9,10,11,12].…”