Mn이 치환된 M형 Sr-육방정페라이트의 합성과 특성 평가
Synthesis and Characterization of Mn-substituted M-type Sr-hexaferrites
김준기(한국교통대학교); 강영민(한국교통대학교)
31권 4호, 180~187쪽
초록
Mn을 치환한 M형 육방정페라이트, SrFe12xMnxO19(x = 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12)를 sol-gel법으로 합성한 후 후열 처리를 통해 결정질의 상을 얻었다. 기본 조성(x = 0)의 시료는 700 oC 이상에서 후열처리 했을 때 결정질의 M형 육방정페라이트가 얻어졌다. Sol-gel법으로 얻어진 SrFe12xMnxO19(x = 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12) 조성의 분말을 900 oC에서 후열처리 후 분쇄 및 성형하여 1100 oC 및 1200 oC에서 공기중 4시간 소결하였다. 1100 oC에서 소결하였을 때는 x 8의 시료에서, 1200 oC에서 소결하였을 때는 x 6에서 단상의 M형 육방정페라이트 상이 얻어졌다. 주사전자현미경을 통해 소결체의 미세구조를 관찰하였다. 1100 oC에서 소결한 시료에 대해서, Mn 치환량 x가 0에서 6까지 증가될 때 전기비저항은 1.8 × 108 에서 5.5 × 103 ‧cm로 현저하게 감소하였고 포화자속밀도는 감소하고, 보자력은 증가하였다. SrFe12xMnxO19(x = 0, 2, 4, 6, 8)-epoxy(10 wt%) 복합체에 대해 고주파 유전율과 투자율을 측정하였다. Mn 치환에 따른 Sr-육방정페라이트의 전기, 자기적 특성과 고주파 특성의 변화에 대해 논의하였다.
Abstract
Mn-substituted M-type Sr-hexaferrites, SrFe12xMnxO19 (x = 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12) were prepared using the sol-gel and post-annealing processes. XRD analysis on x = 0 sample revealed that the crystalline M-type hexaferrite phase can be formed at the post-annealing temperature, Tann 700 oC. The sol-gel processed powders of SrFe12xMnxO19 (x = 0, 2, 4 , 6, 8 , 10, 12) annealed a t 900 oC were ground, pressed into pellets, and sintered in air at 1100 and 1200 oC for 4 h, respectively. Single M-type hexaferrite phase is formed in samples of x 8 sintered at 1100 oC, while it is found in the samples of x 6 sintered at 1200 oC. Scanning electron microscope (SEM) was used for the study of microstructure. For the samples sintered at 1100 oC, as increase of x from 0 to 6, the resistivity significantly decreases from 1.8 × 108 ‧cm to 5.5 × 103 ‧cm, the saturation magnetization value decreases and the coercivity increases. Complex permittivity and permeability were measured on the toroidal shaped samples of SrFe12xMnxO19 (x = 0, 2, 4, 6, 8)- epoxy (10 wt%) composites. The effects of Mn substitution on the electrical and magnetic, and high frequency properties of the Mtype Sr-hexaferrites are discussed.
- 발행기관:
- 한국자기학회
- 분류:
- 물리학