Synthesis and characterization of CoFe2O4, SrFe12O19 and their compositeb : Semi-Hard and Hard materials for permanent magnet application

Abstract

Cette thèse aborde l’étude physico-chimique des propriétés de deux types de ferrites : ferrite spinelle de cobalt (CoFe2O4) et ferrite hexagonale de strontium (SrFe12O19). Le premier est un matériaux magnétiques semi dur avec des propriétés magnétiques considérables, spécialement l’aimantation à saturation. D’un autre côté, l’hexaferrite de strontium est un matériau magnétique dur avec une valeur importante du champ coercitif qui le rend dur à désaimanter. Premièrement, nous avons étudié l’effet de la température de calcination sur les propriétés microstructurales et magnétiques de SrFe12O19. Les propriétés magnétiques de l’hexaferrite de strontium ont été améliorées et avec une augmentation du produit énergétique maximum (BH)max par environ 25%. Les propriétés magnétiques observées à basse température sont en bon accord avec les résultats obtenus par le calcul ab-initio. Deuxièmement, nous avons consacré une partie de cette thèse à étudier l’effet de la température de calcination d’un côté et l’effet de l’utilisation de différentes méthodes de synthèse avec une basse température de calcination d’un autre côté. La première étude nous a donné une augmentation de (BH)max d’environ 6%, qui est une faible croissance mais reste une amélioration considérable. Pour l’autre étude concernant l’effet de la méthode de synthèse, nous avons obtenu quelques résultats importants et amélioré le (BH)max dans le cas de la méthode sol-gel auto-combustion par 89% quand on passe d’une température de calcination de 400 °C à 600 °C. Finalement, nous avons effectué un premier test de préparation du composite CoFe2O4/SrFe12O19 par la méthode « spray-drying ». Avant cela, la ferrite spinelle de cobalt et la ferrite hexagonal de strontium ont été séparément préparés par la méthode de réaction à l’état solide. Nous avons préparé avec succès le composite CoFe2O4/SrFe12O19 avec des cycles d’hystérésis « single-phase-like » avant et après avoir effectué un traitement thermique additionnel. La valeur de (BH)max a augmenté d’environ 17% après le traitement thermique.