Elektrokimyasal ferrimagnetik metal oksitlerin eldesi ve özellikleri

Abstract

XI ÖZET Bu araştırmada, daha önce gerçekleştirilmemiş olan elektrokimyasal reaksiyonlar ile ferrimagnetik metal oksitlerin eldesinin incelenmesi, model olarak seçilen dört ayrı kimyasal yapı üzerinde, yapılmıştır. Bir üretim sürecinin deneysel optimizasyonundan çok, elektrokimyasal reaksiyonlar ile değişik yapıdaki magnetik metal oksitlerin eldesinin olabilirliğinin gösterilmesi ve elde edilen ürünlerin kısmen kimyasal yapılarının belirlenmesi ve magnetik özelliklerinin saptanması hedeflenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, elektrolit bileşimini değiştirerek farklı kimyasal yapıda ferrimagnetik metal oksit eldesinin mümkün olduğu x-ışınları ve magnetik özelliklerin ölçümü ile gösterilmiştir. Elde edilen ürünlerin, yük sek enerjili karasız bir yapıya sahip olmaları dolayısıyla oksijen ile olan reaksiyon hızının kimyasal yapı üze rinde en etkili değişken olduğu görülmüştür. Azot gazı altında kurutulan Fe21 no' lu ürünün magnetizasyon de ğeri 103 emu/g (62 K) iken hava ile kurutulan örnekte bu değer 21 emu/g 'a düşmektedir. Elektrolit bileşiminde Fe+3 katyonunun yer aldığı deney ürününün, oksijen ile olan reaksiyon hızının düşürülmesiyle oluşan yüksek enerjili kimyasal yapının Fe/Fe3O4 olduğu gözlenmiştir.

İİİ SUMMARY The purpose of this investigations was to study the possibi lities of producing ferri magnetic iron oxides through elec trochemical reactions. Four different electrolyte composi tions were employed in order to determine the conditions leading to different electrochemical ferrimagnetic iron oxide products. Rather than optimising the product yield in particular reac tions, the variation of the magnetic properties of the pro duct ferrimagnetic s were invetigated. An attempt to corre late chemical structure with ferrimagnetic properties was also made. X-ray diffraction patterns and low temperature hysterisis curves have determined that the production of doped ferri magnetic iron oxides is possible through electrochemical reactions. Also changing the electrolyte composition does also change the chemical structure of ferrimagnetic pro duct. The electrocheraically produced ferrites are extremely vulnerable to oxgyen attack by their being non-stoichiomet- ric compounds. The drying conditions of the products do al so change their chemical structure. For example the satura tion magnetisation of a sample of iron-iron oxide changed from 103 emu/g to 21 emu/g when drying atmosphere was swit ched from nitrogen to air. It was also determined that a product, deposited from an electrolyte containing Fe+3 ions has Fe/Fe3O4. structure and is active toward air oxgyen almost indefinitely.