Processamento e caracterização de nanoferritas Ni-Zn para desenvolvimento de dispositivos magnéticos moles. - VIEIRA, Débora Albuquerque. (2013)
As ferritas Ni-Zn são materiais que apresentam propriedades magnéticas e elétricas muito úteis para aplicações na indústria de materiais eletrônicos, na medicina, telecomunicações e catálise. Suas propriedades são dependentes do tipo de estrutura cristalina, da composição química e do método de processamento utilizado para sua obtenção. Este trabalho propôs preparar o sistema de ferrita Ni0,5Zn0,5Fe2O4 por reação de combustão em larga escala (200 gramas/bateladas), e posterior sinterização em forno resistivo. A caracterização estrutural, morfológica e magnética das ferritas visando a obtenção de material com características apropriadas para aplicação como dispositivos magnéticos moles foi investigada. As amostras foram obtidas inicialmente em recipientes com capacidades volumétricas diferentes. A partir da análise estrutural por difração de raios X, destas amostras foi selecionada a que apresentou-se cristalina e com maior rendimento. Baseado nesses dados selecionou-se o recipiente mais adequado e reproduziram-se em bateladas as ferritas Ni-Zn, a fim de garantir a reprodutibilidade da síntese. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), adsorção de nitrogênio (BET), fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e caracterização magnética (VSM). Os resultados de difração de raios X mostraram que as amostras reproduzidas exibiram características estruturais semelhantes. Para efeito comparativo uma amostra de ferrita Ni-Zn comercial, obtida pelo método convencional de mistura de óxidos, fornecida pela Indústria e Comércio de Componentes Eletrônicos Ltda – IMAG foi utilizada como referência. As duas amostras da ferrita, tanto a reproduzida por reação de combustão quanto a amostra comercial foram submetidas a compactação, sinterização e subsequentes caracterizações. Os resultados de difração de raios X da amostra reproduzida e da amostra comercial apresentaram-se cristalinas, com tamanhos de cristalito de 34 e 45 nm e 65 e 78 nm antes e após a sinterização, respectivamente. As micrografias de ambas as amostras, revelaram uma morfologia homogênea, constituída de aglomerados porosos, e após a sinterização a amostra reproduzida apresentou partículas de formato hexagonal, e a amostra comercial partículas de formato irregular. Quanto a caracterização magnética, apresentaram comportamento de materiais magnéticos moles com baixo campo coercitivo (0,016 kOe), baixa perda por histerese (1293 emu.g-1 x kOe) e valores de magnetização elevados (68 emu.g-1), viabilizando a utilização da ferrita Ni-Zn reproduzida em dispositivos magnéticos moles, por apresentar características semelhantes a ferrita comercial fornecida. Estes resultados mostraram que a ferrita obtida por reação de combustão em larga escala laboratorial é promissora para aplicações da ferrita comercial.