Yıl 2020, Cilt 12 , Sayı 1, Sayfalar 40 - 46 2020-01-31

Microstructural And Magnetic Characterization Of The Commercial Strontium Hexaferrite Ceramic Magnets
Stronsiyum Hekzaferrit Esaslı Ticari Seramik Mıknatısların Mikroyapısal Ve Manyetik Karakterizasyonu

Burcu Ertuğ [1]


In the present study, the microstructural and magnetic characterization of the commercial SrFe12O19 magnets have been carried out.Density calculations for Y30BH and DM33H samples yielded 9.4 and 4.9 g/cm3, respectively corresponding to low porosity percentages.Scanning Electron Microscopy (SEM) examinations confirmed that there is a low amount of intergranular porosity. The magnetic hysteresis curves have been determined by using Vibrating Sample Magnetometer (VSM). The saturation and remanent magnetization of Y30BH sample have been 56.45 emu/g and 32 emu/g, respectively thus they have been higher than those of DM33H sample. Improved magnetization of Y30BH sample can be attributed to the high content of strontium hexaferrite phase with a lower coercivity, Hc 3750 Oe. Maximum energy products, (BH)max have been calculated to be 55.7 and 34.2 kJ/m3, respectively for Y30BH and DM33H magnets.


Bu çalışmada, SrFe12O19 esaslı ticari ferrit mıknatıslarının, mikroyapısal ve manyetik karakterizasyonu yapılmıştır. Yoğunluk hesaplamaları, Y30BH ve DM33H örneklerde sırasıyla, 9,4 ve 4,9 g/cm3 değerlerine karşılık gelen düşük porozite yüzdeleri vermiştir. Örneklerde taneler arası porozite yüzdesinin düşük olduğu, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) incelemeleri ile de doğrulanmıştır. Manyetik özellikler için histerizis eğrileri, Titreşimli Örnek Manyetometresi (VSM) ile belirlenmiştir. Doyma ve kalıcı manyetizasyonlar, Y30BH örnek için sırasıyla, 56,45 emu/g ve 32 emu/g olup DM33H örneğin manyetizasyon değerlerinden daha yüksektir. Y30BH örneğin yüksek manyetizasyonu, stronsiyum hekzaferrit faz miktarının yüksek olması ile açıklanabilir. Y30BH örnekte yüksek manyetizasyona daha düşük koerzivite, Hc 3750 Oe değeri eşlik etmektedir. Y30BH ve DM33H mıknatıslarda maksimum enerji çarpanı (BH)max ise, sırasıyla 55,7 ve 34,2 kJ/m3 olarak hesaplanmıştır.


  • Alamolhoda S., Seyyed Ebrahimi S.A. and Badiei A. (2006). Optimization of Milling Time Before and After Recalcination on HTR Processed Strontium Hexaferrite Powder. Physics of Metals and Metallography, 102(1), 46-48.
  • Arais A.A., Rady K.E., Shams M.S. (2018). Conductivity and Dielectric Properties of Mn-Zn Ferrites. Bulgarian Journal Of Physics, 45(1), 044-053.
  • Brito P.C.A., Gomes R.F., Duque J.G.S. and Macedo M.A. (2006). SrFe12O19 prepared by the proteic sol-gel process. Physica B: Condensed Matter, 384(1), 91-93. doi: 10.1016/j.physb.2006.05.159
  • Chaudhury S., Rakshit S.K., Parida S.C., Singh Z., Singh Mudhera K.D. and Venugopal V. (2008). Studies on structural and thermo-chemical behavior of MFe12O19(s) (M = Sr, Ba and Pb) prepared by citrate-nitrate gel combustion method. Journal of Alloys and Compounds, 455(1-2), 25-30.
  • Dushaq G.H., Mahmood S.H., Bsoul I., Juwhari H.K., Lahlouh B., AlDamen M.A. (2013). Effects of molybdenum concentration and valence state on the structural and magnetic properties of BaFe11.6MoxZn0.4−xO19 hexaferrites. Acta Metallurgica Sinica, 26 (5), 509-516. doi:10.1007/s40195-013-0075-2
  • Jean M., Nachbaur V., Bran J., Le Breton J.M. (2010). Synthesis and characterization of SrFe12O19 powder obtained by hydrothermal process. Journal of Alloys and compounds, 496 (1-2), 306-312. doi:10.1016/j.jallcom.2010.02.002
  • Koutzarova T., Kolev S., Grigorov K., Ghelev C., Zaleski A., Vandenberghe R.E., Ausloos M., Henrist C., Cloots R. and Nedkov I. (2010). Structural and Magnetic Properties of Nanosized Barium Hexaferrite Powders Obtained by Microemulsion Technique. Solid State Phenomena, 159, 57-62. doi:10.4028/www.scientific.net/SSP.159.57
  • Luo J., Xu Y., Mao H. (2015). Magnetic and microwave absorption properties of rare earth ions (Sm3+, Er3+) doped strontium ferrite and its nanocomposites with polypyrrole. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 381(1), 65-37. doi:10.1016/j.jmmm.2015.01.019
  • Mallick K.K., Shepherd P., Green R.J. (2007). Magnetic properties of cobalt substituted M-type barium hexaferrite prepared by co-precipitation. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 312, 418-429. doi:10.1016/j.jmmm.2006.11.130
  • Mangai K.A., Sureshkumar P., Priya M., Rathnakumari M., (2014). Structural and Magnetic properties of Strontium HexaFerrites for Permenant Magnets. International Journal of Scientific & Engineering Research, 5(3), 65-69.
  • Narang S.B., Huidara L.S. (2006). Microwave dielectric properties of M-type barium, calcium and strontium hexaferrite substituted with Co and Ti. Journal of Ceramic Processing Research, 7(2), 113-116.
  • Pullar R.C., Taylor M.D., Bhattacharya A.K. (2001). Halide removal from BaM (BaFe12O19) and SrM (SrFe12O19) ferrite fibers via a steaming process. Journal of Materials Research, 16(11), 3162-3169. doi:10.1557/JMR.2001.0436
  • Sadullahoğlu G., Ertuğ B., Gökçe H., Altuncevahir B., Öveçoğlu M.L.and Addemir A.O., 5-9 Ekim (2011). The Effect Of Rare-Earth Cations On The Structural Properties Of BaFe12O19 Hard Magnets. 6. Uluslararası Toz Metalurjisi Konferansı ve Sergisi, Ankara ODTÜ.
  • Samikannu, J., Sinnappan, Mannarswamy S., Cinnasamy T. and Thirunavukarasu K., (2011). Synthesis and Magnetic Properties of Conventional and Microwave Calcined Strontium Hexaferrite Powder. Materials Sciences and Applications, 2(6), 638-642. doi:10.4236/msa.2011.26087.
  • Sardjono P., Muljadi S., Djauhari N.R., (2016). Microstructure, Physical Properties, and Magnetic Flux Density Analysis of Permanent Magnet BaFe12O19 using Milling and Sintering Preparation Methods. Journal of Physics Conference Series, 739(1), 012-089. doi: 10.1088/1742-6596/739/1/012089
  • Sebayang P., Sari A.Y., Ginting D., Allan Y., Nasruddin M.N., and Sebayang K. (2016). Characteristics of B2O3 and Fe added into BaFe12O19 permanent magnets prepared at different milling time and sintering temperature. AIP Conference Proceedings, 1711, 020004. doi:10.1063/1.4941613
  • Sivakumar P., Ramesh R., Ramanand A., Ponnusamy S. and Muthamizhchelvan C. (2012). Synthesis and study of magnetic properties of NiFe2O4 nanoparticles by PVA assisted auto-combustion method. Journal of Materials Science Materials in Electronics, 23(5), 1011-1015. doi:10.1007/s10854-011-0539-y
  • Tan G., Chen X. (2013). Synthesis, Structures, and Multiferroic Properties of Strontium Hexaferrite Ceramics. Journal of Electronic Materials, 42(5), 906-911. doi:10.1007/s11664-012-2426-6
  • Tanwar K., Sri Gyan D., Gupta P., Pandey S., Parkash O. and Kumar D. (2018). Investigation of crystal structure, microstructure and low temperature magnetic behavior of Ce4+ and Zn2+ co-doped barium hexaferrites (BaFe12O19). RSC Adv., 8, 19600-19609. doi: 10.1039/C8RA02455C
  • Wang Z.Y., Zhong L.M., Lv J.L., Qian H.C., Zheng Y.L., Fang Y.Z., Jin M.L. and Xu J.Y. (2010). Microwave-Assisted Synthesis of SrFe12O19 Hexaferrites. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 322(18), 2782-2785. doi:10.1016/j.jmmm.2010.04.027
  • Wu C., Yu Z., Sun K., Nie J., Guo R., Liu H., Jiang X. and Lan Z. (2016). Calculation of exchange integrals and Curie temperature for La-substituted barium hexaferrites. Scientific Reports, 6(36200) doi: 10.1038/srep36200
  • Yamamoto H., Kumehara H., Takeuchi R., Nishio N. (1997). Magnetic Properties of Sr-M Ferrite Fine Particles. Journal de Physique IV Colloque, 07 (C1), C1-535-C1-536. doi:10.1051/jp4:19971219
  • Zhong W., Ding W., Jiang Y., Zhang N., Zhang J., Du Y., Yan Q. (1997). Preparation and Magnetic Properties of Barium Hexaferrite Nanoparticles Produced by the Citrate Process. Journal of American Ceramic Society, 80(12), 3258-3262. doi:10.1111/j.1151-2916.1997.tb03264.x
  • Zhong W., Ding W., Zhang N., Hong J., Yan Q. and Du Y. (1997). Key step in synthesis of ultrafine BaFe12O19 by sol-gel technique. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 168(1-2), 196-202. doi:10.1016/S0304-8853(96)00664-6
  • MS-Schramberg GmbH & Co. KG web site 2017: https://www.magnete.de/en/products/sintered-magnets.html
  • Manyet Ltd., İstanbul web site 2019: http://www.manyet.com/
  • Mıknatıs Araştırma ve Geliştirme Madencilik ve Tıbbi Aletler San. ve Tic. Ltd. Şti., İzmir web site 2019: http://www.miknatis.net/miknatis/
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik, Ortak Disiplinler
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0002-0100-2724
Yazar: Burcu Ertuğ (Sorumlu Yazar)
Kurum: NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 31 Ocak 2020

Bibtex @araştırma makalesi { umagd542032, journal = {International Journal of Engineering Research and Development}, issn = {}, eissn = {1308-5514}, address = {Kırıkkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dekanlığı Kampüs 71450 Yahşihan/KIRIKKALE}, publisher = {Kırıkkale Üniversitesi}, year = {2020}, volume = {12}, pages = {40 - 46}, doi = {10.29137/umagd.542032}, title = {Stronsiyum Hekzaferrit Esaslı Ticari Seramik Mıknatısların Mikroyapısal Ve Manyetik Karakterizasyonu}, key = {cite}, author = {Ertuğ, Burcu} }
APA Ertuğ, B . (2020). Stronsiyum Hekzaferrit Esaslı Ticari Seramik Mıknatısların Mikroyapısal Ve Manyetik Karakterizasyonu. International Journal of Engineering Research and Development , 12 (1) , 40-46 . DOI: 10.29137/umagd.542032
MLA Ertuğ, B . "Stronsiyum Hekzaferrit Esaslı Ticari Seramik Mıknatısların Mikroyapısal Ve Manyetik Karakterizasyonu". International Journal of Engineering Research and Development 12 (2020 ): 40-46 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/umagd/issue/49089/542032>
Chicago Ertuğ, B . "Stronsiyum Hekzaferrit Esaslı Ticari Seramik Mıknatısların Mikroyapısal Ve Manyetik Karakterizasyonu". International Journal of Engineering Research and Development 12 (2020 ): 40-46
RIS TY - JOUR T1 - Stronsiyum Hekzaferrit Esaslı Ticari Seramik Mıknatısların Mikroyapısal Ve Manyetik Karakterizasyonu AU - Burcu Ertuğ Y1 - 2020 PY - 2020 N1 - doi: 10.29137/umagd.542032 DO - 10.29137/umagd.542032 T2 - International Journal of Engineering Research and Development JF - Journal JO - JOR SP - 40 EP - 46 VL - 12 IS - 1 SN - -1308-5514 M3 - doi: 10.29137/umagd.542032 UR - https://doi.org/10.29137/umagd.542032 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi Stronsiyum Hekzaferrit Esaslı Ticari Seramik Mıknatısların Mikroyapısal Ve Manyetik Karakterizasyonu %A Burcu Ertuğ %T Stronsiyum Hekzaferrit Esaslı Ticari Seramik Mıknatısların Mikroyapısal Ve Manyetik Karakterizasyonu %D 2020 %J International Journal of Engineering Research and Development %P -1308-5514 %V 12 %N 1 %R doi: 10.29137/umagd.542032 %U 10.29137/umagd.542032
ISNAD Ertuğ, Burcu . "Stronsiyum Hekzaferrit Esaslı Ticari Seramik Mıknatısların Mikroyapısal Ve Manyetik Karakterizasyonu". International Journal of Engineering Research and Development 12 / 1 (Ocak 2020): 40-46 . https://doi.org/10.29137/umagd.542032
AMA Ertuğ B . Stronsiyum Hekzaferrit Esaslı Ticari Seramik Mıknatısların Mikroyapısal Ve Manyetik Karakterizasyonu. IJERAD. 2020; 12(1): 40-46.
Vancouver Ertuğ B . Stronsiyum Hekzaferrit Esaslı Ticari Seramik Mıknatısların Mikroyapısal Ve Manyetik Karakterizasyonu. International Journal of Engineering Research and Development. 2020; 12(1): 46-40.