الخزف المغناطيسي.. بديل مبتكر لعناصر أرضية باهظة الثمن

يقترح علماء روس من الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا ومعهد الكيمياء العامة وغير العضوية استخدام الخزف المغناطيسي Ferrite (magnet) كبديل لعناصر أرضية نادرة وباهضة الثمن.

ووفقا للمكتب الإعلامي لوزارة التعليم والعلوم الروسية، حصل العلماء بمساعدة تكنولوجيا جديدة على مادة لإنتاج مغناطيسيات دائمة يمكنها استبدال نظائرها المصنوعة من عناصر أرضية نادرة باهظة الثمن. ويعتبر هذا الابتكار واعدا للاستخدام في الإلكترونيات والصوتيات والأجهزة المنزلية، وكذلك في صناعة السيارات والصناعة.

وقد حصل الباحثون في البداية على مسحوق نانوي من صفائح هيكسافيريت الباريوم النانوية، قرصية الشكل، التي تتميز بقوة مغناطيسية قهرية تتجاوز معظم نظائرها المعروفة، الضرورية لعكس مغناطيسية المادة.

وللحصول على المغناطيس يجب تلبيد المسحوق بإخضاعه لمعالجة حرارية عالية (1100 - 1300 درجة) لتشكيل منتج خزفي ثلاثي الأبعاد. وفي الوقت نفسه، تبدأ الجسيمات بالنمو وتزداد أحجامها، ما يؤدي إلى انخفاض القوة المغناطيسية القهرية.

وقد استخدم الباحثون تقنية التلبيد في الطور السائل لحل هذه المشكلة، حيث يخلط المسحوق مع مادة مضافة منخفضة درجة الانصهار، التي عند تسخينها، تصبح سائلة وتملأ المسام بين الجسيمات الصلبة، ما يسهل إعادة توزيعها وضغطها. وبعد التبريد، تتصلب وتشكل مادة كثيفة ومتينة.

وأضاف الباحثون أكسيد البزموت أو أكسيد البورون إلى جزيئات الفريت بكميات متفاوتة، وحصلوا بعد تلبيد الخليط في درجة حرارة 900 درجة، على الرغم من بعض الزيادة في حجم الجسيمات، على عينات خزفية قوية احتفظت بمستوى عال من القوة القهرية.
نشرت الدراسة في مجلة Russian Journal of Inorganic Chemistry

المصدر: تاس