Efecto de la presión de compactación sobre las propiedades físicas de compactos de hexaferritas de estroncio

• Cuervo-lópez, Omar ^[1] ; Bolarin Miró , Ana M. ^[1] ; Cortés, Claudia A. ^[2] ; Sánchez de Jesús, Félix ^[1]
  1. [1] Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

     Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

     México

     
  2. [2] Instituto Politécnico Nacional

     Instituto Politécnico Nacional

     México

     
• Localización: Tópicos de Investigación en Ciencias de la Tierra y Materiales, ISSN-e 2395-8405, Vol. 1, Nº. 1, 2014 (Ejemplar dedicado a: Tópicos de Investigación en Ciencias de la Tierra y Materiales), págs. 146-150
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Effect of compaction pressure on the physical properties of strontium hexaferrite compacts
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  • español

    En el presente trabajo se estudia el efecto de la presión de compactación, que se aplica a polvos de hexaferritas de estroncio, SrFe12O19 (HFSr), sobre sus propiedades físicas tales como: la densidad de los compactos (curva de compresibilidad: densidad vs presión) y el comportamiento magnético de los mismos. La finalidad es definir las condiciones más apropiadas para el procesamiento de los polvos (compactación y sinterización), que permitan alcanzar los mejores resultados en valores de magnetización de saturación y campo coercitivo para los polvos consolidados. Se siguieron dos rutas de procesamiento, en la primera se obtuvieron polvos activados mecánicamente, PAM, mediante molienda durante 5 horas. En el segundo caso se obtuvieron polvos de SrFe12O19 mediante activación mecánica asistida con tratamiento térmico, HFSr AM-TT, los cuales fueron sometidos a molienda durante cinco horas y un tratamiento térmico posterior a 850°C durante 2 horas, el TT es necesario porque la energía aportada por molienda no permite la formación de la hexaferrita. En ambos casos se emplearon cantidades estequiométricas de polvos de: óxido de hierro (III) Fe3O2 y óxido de estroncio, SrO. Posteriormente y para ambos tipos de polvo: PAM y HFSr AM-TT, se sometieron a compactación uniaxial en un molde cilíndrico con una prensa hidráulica, aplicando distintas presiones: 750, 1000, 1250 y 1500 MPa, determinando su curva de compresibilidad. Posteriormente los compactos en verde fueron sinterizados a distintas temperaturas: 900°C, 1000°C y 1100°C durante 2 h en un horno de mufla tubular. A continuación se determinó la densidad de los compactos sinterizados, empleando la geometría cilíndrica de los compactos y su masa. Las propiedades magnéticas se extrajeron de los ciclos de histéresis, obtenidos mediante un magnetómetro de muestra vibrante (MMV). De las curvas de compresibilidad se obtuvo una densidad máxima de 3.8 g/cm3 y 3.9 g/cm3 a 1500 MPa para los polvos obtenidos mediante AM-TT y AM, respectivamente. Por otro lado, al incrementar la presión de compactación incrementa el grado de sinterización, generando un aumento de la densidad. Los resultados de magnetometría muestran que al incrementar la densidad, incrementa la magnetización de saturación. Por el contrario, el campo coercitivo se ve disminuido al incrementar la densidad.

     

  • English

    In the present work, the effect of compaction pressure, which is applied to strontium hexaferrite powders, SrFe12O19 (HFSr), on their physical properties such as: the density of the compacts (compressibility curve: density vs. pressure) is studied. and their magnetic behavior. The purpose is to define the most appropriate conditions for powder processing (compaction and sintering), which allow the best results to be achieved in terms of saturation magnetization and coercive field values ​​for consolidated powders. Two processing routes were followed, in the first, mechanically activated powders, PAM, were obtained by grinding for 5 hours. In the second case, SrFe12O19 powders were obtained by mechanical activation assisted with heat treatment, HFSr AM-TT, which were subjected to grinding for five hours and a subsequent heat treatment at 850°C for 2 hours, the TT is necessary because the energy provided by grinding does not allow the formation of hexaferrite. In both cases, stoichiometric amounts of powders of: iron oxide (III) Fe3O2 and strontium oxide, SrO, were used. Subsequently, and for both types of powder: PAM and HFSr AM-TT, they were subjected to uniaxial compaction in a cylindrical mold with a hydraulic press, applying different pressures: 750, 1000, 1250 and 1500 MPa, determining its compressibility curve. Subsequently, the green compacts were sintered at different temperatures: 900°C, 1000°C and 1100°C for 2 h in a tubular muffle furnace. The density of the sintered compacts was then determined, using the cylindrical geometry of the compacts and their mass. The magnetic properties were extracted from the hysteresis loops, obtained by means of a vibrating sample magnetometer (MMV). From the compressibility curves, a maximum density of 3.8 g/cm3 and 3.9 g/cm3 at 1500 MPa was obtained for the powders obtained by AM-TT and AM, respectively. On the other hand, increasing the compaction pressure increases the degree of sintering, generating an increase in density. The magnetometry results show that increasing the density increases the saturation magnetization. On the contrary, the coercive field is diminished with increasing density.