Influence of the fuel on the synthesis by combustion reaction of NI-ZN ferrites

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2019-05-29T08:46:33Z No. of bitstreams: 1 TATIANA SILVA BARROS – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2008.pdf: 1805203 bytes, checksum: ca1bf61728328d2181106cce1d68efdb (MD5)Made available in DSpace on 2019-05-29T08:46:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TATIANA SILVA BARROS – DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2008.pdf: 1805203 bytes, checksum: ca1bf61728328d2181106cce1d68efdb (MD5) Previous issue date: 2008-12-12CNPqNeste trabalho sintetizou-se ferritas Ni-Zn por reação de combustão usando como combustíveis uréia, glicina e mistura 1:1 de ambos, visando-se avaliar a influência dos mesmos na característica estrutural, morfológica e magnética dos pós. A composição estequiométrica foi estabelecida de acordo com os conceitos da química dos propelentes. Durante a síntese foi medida a temperatura e o tempo da chama de combustão. Os pós obtidos foram caracterizados por: DRX, EDX, adsorção de N2, distribuição granulométrica, MEV e AGM. Os resultados de caracterização mostram que para todas as composições houve a formação da fase ferrita Ni-Zn com traços de fases secundárias ZnO e Fe2O3. O tamanho do cristalito, a área superficial e o diâmetro mediano dos aglomerados foram de 15; 36 e 31 nm; 67,23; 2,97 e 3,72 m2/g, e de 1,3; 6,4 e 11,3 m para as composições com uréia, mistura 1:1 e glicina, respectivamente. A magnetização de saturação e o campo coercitivo para composição preparada com glicina foi 63% e 27%; 10% e 5% maior que as composições preparadas usando uréia e mistura 1:1 de uréia:glicina como combustível, respectivamente. A composição com uréia apresentou a formação de aglomerados de formato aproximadamente esférico, menores que 0,1 μm e com tamanho máximo em torno de 2 m, enquanto que a composição usando a glicina e mistura 1:1 apresentou aglomerados de aspecto de esponja porosa e de formato irregular menor que 50 μm, mais também formou aglomerados menores de 3 e 1 μm, respectivamente. A composição sintetizada com mistura 1:1 de uréia:glicina mostrou características estruturais, morfológicas e magnéticas mais próxima da glicina, indicado, assim, que as características físico-químicas da glicina foram predominante na característica final dos pós. A composição obtida com uréia apresentou melhores nanocaracterísticas, tais como tamanho de cristalito, tamanho de partícula e área superficial, porém baixa magnetização de saturação. O melhor resultado de magnetização de saturação foi de 74,29 emu/g observado para a composição com glicina.In this work the Ni-Zn ferrites were synthesized by combustion reaction using as fuels the urea, glycine and a mixture 1:1 from both, aiming evaluates the influence of the fuels in the structural, morphologic and magnetic characteristics of the powders. The stoichiometric composition was established according to the concepts of the chemistry of propellants. The powders were characterized by: XRD, EDX, nitrogen adsorption (BET), grain sized distribution, SEM and AGM. The results of characterization of the powders showed that all the compositions presented the formation of the phase Ni-Zn ferrite with traces of secondary phases ZnO and Fe2O3. The crystallite size, the surface area and the agglomerates medium diameter were 15, 36 and 31 nm; 67.23, 2.97 and 3.72 m2/g, and 1.3, 6.4 and 11.3 m for the compositions with urea, mixture 1:1 and glycine, respectively. The saturation magnetization and the coercive field for prepared composition using glycine as fuel was 63% and 27%; 10% and 5% larger than the for the compositions with urea and mixture 1:1 of urea:glycine as fuel, respectively. The composition with urea presented the formation of agglomerates approximately in form spherical, smaller than 0,1 m and with maximum size around 2 m, while for the glycine and mixture 1:1, it was observed agglomerates of aspect of porous sponge and irregular form minor than 50 m. It was observed too smaller agglomerates of 3 and 1 m, respectively. The synthesized composition with mixture 1:1 of urea:glycine showed structural, morphologic and magnetic characteristics similar the glycine, indicating that the physiochemical characteristics of the glycine were predominant in the final characteristic of the powders. The produced powders with urea presented better nanocharacteristics, such as crystallite size, particle size and surface area, however they presented lower saturation magnetization. The best result of saturation magnetization was 74.29 emu/g observed for composition with glycine