10.14489/td.2018.06.pp.040-045

2018, 06 июнь (June)

DOI: 10.14489/td.2018.06.pp.040-045

Астафьев А. Л., Лысенко Е. Н., Суржиков А. П.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ТЕРМОМАГНИТОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ФАЗ В ПОРОШКОВЫХ СИСТЕМАХ
(с. 40-45)

Аннотация. Проведено исследование чувствительности термомагнитометрического метода определения магнитных фазовых включений в порошковых смесях Li0,4Fe2,4Zn0,2O4 + Fe2O3 и LiFe5O8 + Al2O3 при массовом содержании ферритовой фазы 6 % и менее. Детектирование магнитной фазы осуществлялось по наличию магнитофазового перехода при температуре Кюри при нагреве исследуемых образцов в печи термоанализатора. Данные термомагнитометрического анализа сравнивались с результатами рентгенофазового анализа. Показано, что термомагнитометрический метод позволяет определять ферритовые магнитные фазы с массовым содержанием не менее чем 0,25 % в композиционных порошковых смесях. При этом по величине скачка на термогравиметрической кривой можно количественно определить содержание определенной ферритовой фазы. При таком малом массовом содержании магнитных фаз результат, полученный с помощью рентгенофазового анализа, находится ниже чувствительности самого прибора.

Ключевые слова: литиевый феррит, литий-цинковый феррит, термогравиметрия, термомагнитометрия, температура Кюри, рентгенофазовый анализ.

Astafyev A. L., Lysenko E. N., Surzhikov A. P.
INVESTIGATION OF THE SENSITIVITY OF THE THERMOMAGNETOMETRIC METHOD FOR DETERMINING MAGNETIC PHASES IN POWDER SYSTEMS
(pp. 40-45)

Abstract. In the present work, the sensitivity of the thermomagnetometric method for determining the magnetic phase inclusions in Li0,4Fe2,4Zn0,2O4 + Fe2O3 and LiFe5O8 + Al2O3 powder mixtures at a content of 6 wt. % or less of the ferrite phase was studied. Detection of the magnetic phase was carried out by the presence of a magnetic phase transition at the Curie temperature when the samples were heated in a thermal analyzer furnace. Thermomagnetometric analysis data were compared with the results of X-ray phase analysis. It is shown that the thermomagnetometric method makes it possible to determine ferrite magnetic phases with a content of not less than 0,25 % by weight in composite powder mixtures. In this case, the content of a certain ferrite phase can be quantitatively determined by the magnitude of the jump on the thermogravimetric curve. With such a small quantitative content of magnetic phases, the result obtained with X-ray phase analysis is below the sensitivity of the device itself.

Keywords: lithium ferrite, lithiumzinc ferrite, thermogravimetry, thermomagnetometry, curie temperature, X-ray analysis.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

А. Л. Астафьев, Е. Н. Лысенко, А. П. Суржиков (Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

А. L. Astafyev, E. N. Lysenko, A. P. Surzhikov (National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia)

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Левин Б. Е., Третьяков Ю. Д., Летюк Л. М. Физико-химические основы получения, свойства и применение ферритов. М.: Металлургия, 1979. 472 с.
2. White G. O., Patton C. E. Magnetic properties of lithium ferrite microwave materials // Magn. Magn. Mater. 1978. N 9. P. 299 – 317.
3. Суржиков А. П., Притулов А. М., Лысенко Е. Н. и др. Контроль фазового состава литийзамещенных ферритов методом ТГ(М)/ДТГ(М) // Контроль. Диагностика. 2012. № 11. C. 37 – 41.
4. Surzhikov A. P., Lysenko E. N., Malyshev A. V. et al. Analysis of the phase composition and homogeneity of ferrite lithium-substituted powders by the thermomagnetometry method // J. Therm. Anal. Calorim. 2013. V. 112. P. 739 – 745.
5. Gallagher P. K. Thermomagnetumetry // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 1997. V.49. N 1. P. 33 – 44.
6. Lin D. M., Wang H. S., Lin M. L. et al. TG(M) and DTG(M) techniques and some of their applications on material study // J. Therm. Anal. Calorim. 1999. V. 58. P. 347 – 353.
7. Warne S. St. J., Gallagher P. K. Thermomagne-tometry // Thermochim. Acta. 1987. V. 110. P. 269 – 279.
8. Norem S. D., O'Neill M. J., Gray A. P. The use of magnetic transitions in temperature calibration and performance evaluation of thermogravimetric systems // Thermochim. Acta. 1970. N 1. P. 29 – 38.
9. Wang T., Wang H., Wang F. et al. Certification of reference materials of Alumel, nickel and iron for Curie point // J. Therm. Anal. Calorim. 2018. V. 131. P. 1979 – 1985.
10. Handbook of Thermal Analysis and Calorimetry. V. 1. Principles and Practice / ed. by M. E. Brown. Amsterdam, 1998. 691 p.
11. Weddle B. J., Robbins S. A., Gallagher P. K. Further studies on the use of simultaneous TM/DTA to establish magnetic transition temperatures // Pure &Appl Chem. 1995. V. 67. P. 1843 – 1847.
12. Sanders J. P., Gallagher P. K. Thermomagne-tometric evidence of -Fe2O3 as an intermediate in the oxidation of magnetite // Thermochimica Acta. 2003. N 406. P. 241 – 243.
13. Luciani G., Costantini A., Branda F. et al. Thermal evolution of ferromagnetic metallic glasses. A study using TG(M) technique // J. Therm. Anal. Calorim. 2003. V. 72. P. 105 – 111.
14. Astafyev A. L., Surzhikov A. P., Lysenko E. N. Investigation of the Phase Composition of Lithium-Titanium Ferrites by Thermomagnetometric and X-Ray Analysis // Advanced Materials Research. 2015. February. Trans. Tech. Publications. 1085. P. 233 – 236. DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.1085.233.
15. Суржиков А. П., Лысенко Е. Н., Астафьев А. Л. Оценка фазового состава литийзамещенных ферритов с помощью термомагнитометрического анализа и математического моделирования // Контроль. Диагностика. 2014. № 11. С. 30 – 33.

Eng

1. Levin B. E., Tret'yakov Yu. D., Letyuk L. M. (1979). Physicochemical principles of production, properties and applications of ferrites. Moscow: Metallurgiya. [in Russian language]
2. White G. O., Patton C. E. (1978). Magnetic properties of lithium ferrite microwave materials. Magn. Magn. Mater., (9), pp. 299-317.
3. Surzhikov A. P., Pritulov A. M., Lysenko E. N. et al. (2012). Control of the lithium-substituted ferrite phase composition by the TG(M)/DTG(M) method. Kontrol'. Diagnostika, (11), pp. 37-41. [in Russian language]
4. Surzhikov A. P., Lysenko E. N., Malyshev A. V. et al. (2013). Analysis of the phase composition and homogeneity of ferrite lithium-substituted powders by the thermomag-netometry method. J. Therm. Anal Calorim., 112, pp. 739-745.
5. Gallagher P. K. (1997). Thermomagnetumetry. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 49(1), pp. 33-44.
6. Lin D. M., Wang H. S., Lin M. L. et al. (1999). TG(M) and DTG(M) techniques and some of their applications on material study. J. Therm. AndCalorim., 58, pp. 347-353.
7. Warne S. St. J., Gallagher P. K. (1987). Thermo-magnetometry. Thermochim. Acta., 110, pp. 269-279.
8. Norem S. D., O'Neill M. J., Gray A. P. (1970). The use of magnetic transitions in temperature calibration and performance evaluation of thermogravimetric systems. Thermochim. Acta., (1), pp. 29-38.
9. Wang T., Wang H., Wang F. et al. (2018). Certification of reference materials of Alumel, nickel and iron for Curie point. J. Therm. Anal. Calorim., 131, pp. 1979-1985.
10. Brown M. E. (Ed.). (1998). Handbook of thermal analysis and calorimetry. Vol. 1. Principles and Practice. Amsterdam.
11. Weddle B. J., Robbins S. A., Gallagher P. K. (1995). Further studies on the use of simultaneous TM/DTA to establish magnetic transition temperatures. Pure &Appl Chem., 67, pp. 1843-1847.
12. Sanders J. P., Gallagher P. K. (2003). Thermomag-netometric evidence of g-Fe2O3 as an intermediate in the oxidation of magnetite. Thermochimica. Acta., 406, pp. 241-243.
13. Luciani G., Costantini A., Branda F. et al. (2003). Thermal evolution of ferromagnetic metallic glasses. A study using TG(M) technique. J. Therm. Anal. Calorim., 72, pp. 105-111.
14. Astafyev A. L., Surzhikov A. P., Lysenko E. N. (2015). Investigation of the phase composition of lithium-titanium ferrites by thermomagnetometric and x-ray analysis. Advanced Materials Research. February. Trans. Tech. Publication, 1085, pp. 233-236. doi: 10.4028/www.scientific.net/amr.1085.233
15. Surzhikov A. P., Lysenko E. N., Astafyev A. L. (2014). Estimation of substituted lithium ferrite phase composition by termomagnitometric analysis and mathematical modeling. Kontrol'. Diagnostika, (11), pp. 30-33. doi: 10.14489/td.2014.011.pp.030-033 [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2018.06.pp.040-045

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2018.06.pp.040-045

and fill out the form