Preparación y caracterización de ferritas de MnZn a partir de mezclas de ZnFe2O4 y MnFe2O4

Abstract

Se estudió la síntesis de ferritas de MnZn en tres composiciones diferentes en el sistema MnxZn1-xFe2O4, con x=0,50; 0,65 y 0,85, a partir de las ferritas MnFe2O4 y ZnFe2O4. Con estas espinelas, sintetizadas previamente, se prepararon mezclas íntimas que fueron compactadas en forma de pastillas y sometidas a tratamiento térmico a 1100ºC en atmósfera de N2, durante distintos tiempos. Los materiales así obtenidos fueron caracterizados por difracción de rayos x (DRX), análisis térmico diferencial y gravimétrico (ATD/TG), magnetometría de muestra vibrante (VSM) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Además se midieron las densidades de las pastillas sinterizadas, para las tres composiciones estudiadas. Se observó la formación de las fases deseadas para cada caso, con densidades entre un 80 y 85% del valor teórico y propiedades magnéticas que superan el 90% de los valores reportados en literatura. Se comparan estos valores con los correspondientes a estas ferritas preparadas por otros métodos. Se discute el efecto de las variables de procesamiento sobre la morfología y propiedades de los materiales sintetizados.

The synthesis of MnxZn1-xFe2O4 (x = 0.5, 0.65 and 0.85) starting from single ferrites ZnFe2O4 and MnFe2O4 is studied. Powder mixtures of these spinels were prepared and subsequently, they were compacted and submitted to thermal treatment at 1100ºC under N2 atmosphere during several holding times. The obtained materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), differential and gravimetric thermal analysis (DTA/TG), vibrating sample magnetometry (VSM) and scanning electron microscopy (SEM). Also the density of the sintered ferrites was determined. For the three studied compositions, the formation of expected mixed ferrites was observed, reaching densities of 80-85% of the theoretical values and magnetic properties that exceeded 90% of the reported data. These values are compared with those corresponding to ferrites synthesized by conventional methods. The effect of processing parameters on the morphology and properties of the obtained materials is discussed.