ИСТИНА

Магнитотвёрдые гексаферриты с общей формулой МFe12O19 (M = Ba, Sr, Pb) – важнейшие материалы для производства постоянных магнитов. Особый интерес представляет получение наночастиц, поскольку гексаферриты относятся к редкому типу материалов, которые сохраняют свои магнитотвёрдые свойства при очень маленьких размерах частиц и при этом также являются химически и термически устойчивыми. Большой интерес возникает в изучении гексаферрита легированного хромом. Во-первых, на сегодняшний день мало работ, посвященных данной тематике. Во-вторых, в отличие от алюминия, хром имеет неспаренные d-электроны, что предполагает увеличение намагниченности материала. В-третьи, ионные радиусы хрома и железа близки, а значит внедрение атомов хрома в структуру гексаферрита должно происходить легче. При этом коэрцитивная сила увеличивается. Наиболее эффективным методом получения наночастиц гексаферритов высокого качества является кристаллизация оксидных стёкол. При таком подходе получаемые наночастицы также можно выделить в виде стабильных коллоидных растворов. Целью данной работы является синтез и исследование однодоменных высококоэрцитивных наночастиц SrFe12-xCrxO19 (x=6,8) и коллоидных растворов на их основе. Образцы стекла получали быстрой закалкой расплава между вращающимися стальными валками. Далее для кристаллизации магнитных частиц стекло отжигали в интервале температур 650 – 850°С. При циклическом нагреве и охлаждении стекла состава SrFe6Cr6O19·12Sr2B2O5 в магнитном поле было обнаружено 2 перехода. Данные переходы соответствуют температурам Кюри SrFe12-xCrxO19 (370°C) и (1-y) Cr2O3 ·y γ-Fe2O3 (470°C). С ростом температуры отжига увеличивается содержание гексаферрита в стеклокерамике. Намагниченность насыщения стеклокерамики увеличивается до температуры отжига 800 °С и далее уменьшается, что связано с ростом частиц в пределах однодоменной области с одновременным возрастанием степени легирования гексаферрита хромом. Коэрцитивная сила стеклокерамики возрастает во всём диапазоне температур отжига 650 – 850°С от 3400 до 8200Э. Получены стабильные коллоидные растворы при температурах отжига 650 – 850°С. При температуре отжига 850°С коллоидный раствор имеет наименьшую концентрацию ввиду слишком большого размера и высокой намагниченности частиц гексаферрита. При pH=1.5 (первое диспергирование) наибольшей концентрацией обладает образец, полученный из стеклокерамики отожжённой при 700°C, при рН=3.5 (второе диспергирование) - при 750°C. Средний гидродинамический диаметр частиц в большинстве случаев составляет около 200 нм. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант № 20-73-10129).