สมบัติทางโครงสร้างและแม่เหล็กของ Fe3O4 เฟอร์ไรท์ด้วยวิธีเผาแคลไซน์ของผงหมึกเหลือใช้

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

ผงหมึกเหลือใช้เผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิต่าง ๆ คือ อุณหภูมิห้อง, 500, 700, 900 และ 1,100 ^oC นาน 4 ชั่วโมง เพื่อศึกษาลักษณะโครงสร้างผลึก ปริมาณองค์ประกอบธาตุ สภาพพื้นผิว และสมบัติทางแม่เหล็ก เมื่อวิเคราะห์ด้วยเครื่องการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD) เครื่องวิเคราะห์ธาตุเชิงพลังงาน (EDX) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบเลื่อนกราด (SEM) และเครื่องวัดสมบัติแม่เหล็กแบบตัวอย่างสั่น (VSM) พบว่าอุณหภูมิการเผาแคลไซน์ของผงหมึกเหลือใช้ที่อุณหภูมิห้องและ 500 ^oC เป็นสารประกอบ Fe₃O₄ เฟอร์ไรท์ มีโครงสร้างผลึกเป็นอินเวิอร์ดสปิเนลคิวบิก และที่อุณหภูมิ 900 และ 1,100 ^oC เป็นสารประกอบของ  a-Fe₂O₃ มีโครงสร้างผลึกเป็นแบบรอมโบฮีดรัล เมื่อวิเคราะห์ปริมาณธาตุที่มีอยู่ของผงหมึกเหลือใช้ที่อุณหภูมิห้องเปรียบเทียบกับการเผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 500 ^oC พบว่าปริมาณของธาตุเหล็กสูงขึ้นจาก 32.28 เป็น 47.50 %wt และปริมาณคาร์บอนลดลงจาก 40.35 เป็น 6.96 %wt โดยลักษณะพื้นผิวของผงหมึกเหลือใช้ที่อุณหภูมิการเผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิห้อง, 500 และ 700 ^oC มีลักษณะเป็นอนุภาคทรงกลมขนาด 208, 233 และ 242 nm ตามลำดับ ขณะที่อุณหภูมิการเผาแคลไซน์ 900 และ 1,100 ^oC มีลักษณะพื้นผิวของผงหมึกเหลือใช้เป็นเม็ดขนาดใหญ่กว่า นอกจากนี้ที่อุณหภูมิการเผาแคลไซน์ 500 ^oC ค่าการอิ่มตัวแม่เหล็กของผงหมึกเหลือใช้สูงที่สุดและค่าลบล้างความเป็นแม่เหล็ก 73 emu/g และ 70 Oe ตามลำดับ และค่าการอิ่มตัวทางแม่เหล็กของผงหมึกเหลือใช้จะลดลงอย่างมาก เมื่อเผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 900 ^oC โดยค่า M_s = 1 emu/g  เนื่องจากมีการเปลี่ยนโครงสร้างผลึกของ Fe₃O₄ ซึ่งมีสมบัติแม่เหล็กแบบเฟอร์ริแมกเนติก ไปเป็นโครงสร้างผลึกของ a-Fe₂O₃ ซึ่งมีสมบัติทางแม่เหล็กแบบแอนติเฟอร์โรแมกเนติก 

คำสำคัญ : ผงหมึกเหลือใช้; แคลไซน์; เฟอร์ไรท์