Nghiên cứu sự hình thành kẽm pherit znfe2o4 từ các hỗn hợp bột fe2o3 zno và fe3o4 zn dưới tác dụng của nghiền năng lượng cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI o0o LÊ HỒNG THẮNG NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH KẼM PHERIT ZnFe2O4 TỪ CÁC HỖN HỢP BỘT (Fe2O3 – ZnO) VÀ (Fe3O4 – Zn) DƯỚI TÁC DỤNG CỦA NGHIỀN NĂNG LƯỢNG CAO LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU Hà Nội – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI o0o LÊ HỒNG THẮNG NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH KẼM PHERIT ZnFe2O4 TỪ CÁC HỖN HỢP BỘT (Fe2O3 – ZnO) VÀ (Fe3O4 – Zn) DƯỚI TÁC DỤNG CỦA NGHIỀN NĂNG LƯỢNG CAO Ngành: Kỹ thuật vật liệu Mã số: 9520309 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Phạm Thảo TS Nguyễn Thị Hoàng Oanh Hà Nội – 2019 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, tháng năm 2019 Tác giả Lê Hồng Thắng ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS Phạm Thảo TS Nguyễn Thị Hoàng Oanh, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên suốt thời gian thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tạo điều kiện Viện Khoa học Kỹ thuật Vật liệu, Bộ môn Vật liệu kim loại màu compozit, PTN Công nghệ vật liệu kim loại, Viện sau đại học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để tơi hoàn thành luận án Đặc biệt, suốt thời gian thực luận án, động viên, giúp đỡ tập thể nghiên cứu PTN Luyện kim bột Sự quan tâm, chia sẻ ý kiến đóng góp quý báu PGS Trần Quốc Lập giúp tơi tự tin hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn GS TS Ji-Soon Kim, trường đại học Ulsan, Hàn Quốc giúp đỡ việc thực thí nghiệm phân tích số kết luận án Cũng xin cảm ơn anh, chị bạn đồng nghiệp Viện Khoa học Kỹ thuật Vật liệu, Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ, Viện Công nghệ - Bộ Quốc Phịng, Khoa Hố – ĐHQG Hà Nội, Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam giúp đỡ tơi nhiều việc hồn thành phần thực nghiệm phép đo phân tích kết luận án Tôi xin chân thành cảm ơn đề án 911 tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận án Nhân dịp này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy cô, bạn bè người thân động viên, chia sẻ khó khăn với tơi suốt thời gian qua Cuối cùng, quan tâm mong đợi thành viên đại gia đình tơi, động viên thiết thực bố, mẹ, vợ, anh chị em gia đình động lực để tơi hồn thành luận án Hà Nội, tháng năm 2019 Tác giả Lê Hồng Thắng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU vi DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH x MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Khái niệm, cấu trúc pherit spinen 1.2 Tính chất, ứng dụng pherit spinen 1.2.1 Tính chất pherit spinen 1.2.2 Ứng dụng pherit spinen 13 1.3 Các phương pháp chế tạo pherit spinen 17 1.3.1 Phương pháp đồng kết tủa 17 1.3.2 Phương pháp sol-gel 19 1.3.3 Phương pháp nghiền học 20 1.4 Tình hình nghiên cứu pherit spinen 22 1.5 Tổng hợp pherit spinen ZnFe2O4 phương pháp nghiền lượng cao 25 1.5.1 Cơ chế hình thành ZnFe2O4 phương pháp nghiền lượng cao 25 1.5.2 Nhiệt động học trình 30 1.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thành pherit spinen 36 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 39 2.1 Nguyên liệu đầu vào, quy trình thực nghiệm 39 2.1.1 Nguyên liệu ban đầu 39 iv 2.1.2 2.2 Quy trình thí nghiệm 41 Thiết bị phương pháp phân tích 43 2.2.1 Nghiền lượng cao 43 2.2.2 Thiết bị nhiễu xạ tia X 43 2.2.3 Các thiết bị nghiên cứu khác 45 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47 3.1 Khảo sát hình thành ZnFe2O4 từ hỗn hợp bột Fe2O3 ZnO 47 3.1.1 Sự hình thành pha ZnFe2O4 47 3.1.2 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mô 56 3.1.3 Kích thước hạt bột 62 3.1.4 Tính chất từ bột 63 3.1.5 Nhận xét 66 3.2 Tổng hợp pherit spinen ZnFe2O4 từ hỗn hợp bột Fe3O4 Zn 66 3.2.1 Ảnh hưởng tốc độ nghiền tỷ lệ bi/bột 67 3.2.2 Ảnh hưởng thời gian nghiền mơi trường khơng khí 70 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian nghiền mơi trường khí trơ 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO 108 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 117 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Chữ viết tắt DTA Phân tích nhiệt vi sai FT-IR Phổ hồng ngoại biến đổi Furier MA Hợp kim hoá học MC Hợp kim hoá hoá học M-D Đa đô men S-D Đơn đô men SEM Hiển vi điện tử quét TEM Hiển vi điện tử xuyên VSM Từ kế mẫu rung XRD Nhiễu xạ tia X Ký hiệu λ Bước song tia X  Góc nhiễu xạ tia X 2 Hệ số bình phương tối thiểu Rwp Hệ số tin cậy a Hằng số mạng A Phân mạng bốn mặt B Phân mạng tám mặt d Kích thước tinh thể xác định từ X-ray Hc Lực kháng từ Oe Đơn vị đo từ trường u Tham số ơxy RA Bán kính lỗ trống phân mạng A RB Bán kính lỗ trống phân mạng B TB Nhiệt độ khoá TC Nhiệt độ Curie MS Từ độ bão hoà MR Từ dư vi C Nồng độ chất tan t Thời gian khuyếch tán DX Khuyếch tán nguyên tử hoà tan theo hướng x DY Khuyếch tán nguyên tử hoà tan theo hướng y DZ Khuyếch tán nguyên tử hoà tan theo hướng z ΔQ Năng lượng tự cho khuyếch tán ΔQf Năng lượng hoạt hóa tạo nút trống ΔQm Năng lượng hoạt hóa dịch chuyển nút trống ΔG Năng lượng tự ΔH Entanpy T Nhiệt độ ΔS Entropy aA Hoạt độ chất ban đầu A aB Hoạt độ chất ban đầu B aAB Hoạt độ sản phẩm vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bán kính ion bán kính lỗ trống số pherit spinen điển hình [41] Bảng 1.2 Hằng số mạng (a) tham số ôxy (u) số pherit spinen [41] Bảng 1.3 Phân bố ion kim loại ô sở pherit spinen MeO.Fe2O3[15] Bảng 1.4 Bán kính ion ơxy số ion kim loại [41] [22] Bảng 1.5 Sự thay đổi tính chất từ vật liệu từ kích thước giảm từ thể khối đến nguyên tử [35] 14 Bảng 1.6 Thông số nhiệt động chất theo phản ứng [93,86] 35 Bảng 2.1 Thành phần hoá học bột Zn 39 Bảng 2.2 Thành phần hoá học bột Fe3O4 39 Bảng 2.3 Thành phần hoá học bột -Fe2O3 40 Bảng 2.4 Thành phần hoá học bột ZnO 40 Bảng 3.1 Các thông số cấu trúc mạng pha ZnFe2O4 53 Bảng 3.2 Giá trị (h2 + hk + k2) tính cho mặt phẳng tinh thể 55 Bảng 3.3 Thông số cấu trúc mạng ZnO theo thời gian nghiền 56 Bảng 3.4 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mô Fe2O3 theo thời gian nghiền 57 Bảng 3.5 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mô ZnO theo thời gian nghiền 58 Bảng 3.6 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mô ZnFe2O4 theo thời gian nghiền 59 Bảng 3.7 Tính chất từ hỗn hợp bột Fe2O3 + ZnO theo thời gian nghiền 64 Bảng 3.8 Thông số cấu trúc mạng Fe3O4 theo thời gian nghiền 77 Bảng 3.9 Thông số cấu trúc mạng Fe2O3 theo thời gian nghiền 78 Bảng 3.10 Thông số cấu trúc mạng Zn theo thời gian nghiền 79 Bảng 3.11 Thông số cấu trúc mạng ZnO theo thời gian nghiền 79 Bảng 3.12 Thông số mạng ZnFe2O4 theo thời gian nghiền 80 viii Bảng 3.13 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mô Fe3O4 theo thời gian nghiền 81 Bảng 3.14 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mô Zn theo thời gian nghiền 82 Bảng 3.15 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mơ Fe2O3 theo thời gian nghiền 83 Bảng 3.16 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mơ ZnO theo thời gian nghiền 83 Bảng 3.17 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mơ ZnFe2O4 theo thời gian nghiền 84 Bảng 3.18 Tính chất từ hỗn hợp bột Fe3O4 + Zn theo thời gian nghiền 90 Bảng 3.19 Các thông số cấu trúc mạng ZnFe2O4 nghiền từ hỗn hợp bột Fe3O4 + Zn 93 Bảng 3.20 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mô ZnFe2O4 theo thời gian nghiền 94 Bảng 3.21 Thông số cấu trúc mẫu nghiền 40 ủ 1100 oC 95 Bảng 3.22 Toạ độ (x, y, z) nguyên tử khác mẫu ủ 1100 oC 95 Bảng 3.23 Các thông số cấu trúc mạng Fe3O4 với thời gian nghiền từ đến 10 100 Bảng 3.24 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mô Fe3O4 theo thời gian nghiền 101 Bảng 3.25 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mô Zn theo thời gian nghiền 101 Bảng 3.26 Kích thước tinh thể độ biến dạng vi mô ZnO theo thời gian nghiền 102 ix 200 Fe3O4 Zn Fe ZnO 198 196 194 D, nm 192 190 80 60 40 20 0 10 15 20 25 30 35 40 Thời gian nghiền, h Hình 3.48 Kích thước tinh thể pha hỗn hợp bột theo thời gian nghiền 0.0025 0.0020 Fe3O4 Zn Fe ZnO  % 0.0015 0.0010 0.0005 0.0000 10 15 20 25 30 35 40 Thời gian nghiền, h Hình 3.49 Độ biến dạng mạng hỗn hợp bột theo thời gian nghiền 103 3.2.3.3 Kích thước hạt bột (a) (b) (c) Hình 3.50 Ảnh SEM hỗn hợp bột Fe3O4 + Zn nghiền mơi trường khí trơ sau (a) 10 h; (b) 20 h; (c) 40 h Hình 3.50 ảnh SEM hỗn hợp bột Fe3O4 + Zn nghiền mơi trường khí trơ sau thời gian khác Các hạt bột có tượng hàn nguội 10 nghiền đạt kích thước nano mét sau 40 nghiền 104 3.2.3.4 Nhận xét Nghiền hóa hỗn hợp Fe3O4-Zn mơi trường khí trơ sử dụng máy nghiền hành tinh lượng cao Phản ứng khử Fe3O4 Zn hoàn toàn sau nghiền 20 Hằng số mạng Fe3O4 tăng thời gian nghiền tăng lên Kích thước tinh thể Zn Fe3O4 giảm đáng kể thời gian đầu, kích thước tinh thể ZnO tạo trình nghiền giảm chậm từ 17 đến 15 nm Thời gian nghiền tăng lên độ biến dạng dư Fe3O4 Zn tăng lên thời gian nghiền tăng từ đến 10 nghiền Theo giản đồ Ellingham [1], điều kiện nghiền xảy phản ứng nhiệt kim: Fe3O4 + 4Zn = 3Fe + 4ZnO Các sản phẩm (Fe + ZnO) khơng bị thay đổi q trình nghiền 105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Từ kết nghiên cứu trình bày đây, tóm lược lại kết luận án sau: Đã tổng hợp bột ZnFe2O4 từ hỗn hợp bột khác nghiền lượng cao, mơi trường khơng khí, nhiệt độ phịng: • Hỗn hợp bột -Fe2O3 ZnO nghiền khơng khí: ZnFe2O4 tạo thành từ khoảng 10 h nghiền hoàn thành sau 40 h nghiền Bột sau 40 nghiền có kích thước hạt bột trung bình khoảng 80 – 100 nm, số mạng 0.8441 nm, kích thước hạt tinh thể khoảng 14 nm, độ biến dạng dư 0.45 %, lực kháng từ 16.6 Oe từ độ bão hoà là: 22.51 emu/g, từ dư 0.9 emu/g • Hỗn hợp bột Fe3O4 Zn nghiền khơng khí: ZnFe2O4 tạo thành sớm từ khoảng h nghiền gần hoàn thành sau 20 h Bột sau 40 h nghiền, có kích thước hạt bột trung bình khoảng 80 – 100 nm, số mạng 0.8441 nm, kích thước hạt tinh thể khoảng 13 nm, độ biến dạng dư 0.254 %, lực kháng từ 155.04 Oe, từ độ bão hoà là: 12,05 emu/g, từ dư 2.1 emu/g • Khi nghiền Fe3O4 Zn mơi trường khí bảo vệ thu Fe ZnO sau 40 Hỗn hợp bột thu có kích thước hạt trung bình khoảng 100 nm Các hạt bột Fe có kích thước tinh thể khoảng 13 nm, độ biến dạng dư 0,201 % Các hạt bột ZnO có kích thước tinh thể khoảng 14 nm, độ biến dạng dư 0,211 % Đã đưa giải thích ban đầu hình thành pherit spinen nghiền lượng cao hỗn hợp bột ban đầu mơi trường khơng khí, cụ thể: • Hỗn hợp bột -Fe2O3 ZnO: Về phương diện cấu trúc, -Fe2O3 ZnO kết tinh hệ phương Ở điều kiện thích hợp, hai ơxít tiếp xúc với xảy phản ứng để tạo thành cấu trúc spinen, đó: 14 ion Zn+2 tạo thành ô mạng lptm ion Zn+2 khác nằm lỗ hổng mặt, 16 ion Fe+3 nằm vị trí lỗ hổng mặt 32 ion O-2 nằm lỗ hổng mặt Phản ứng xảy trình hoả luyện kẽm khoảng 900 ºC Tuy nhiên, điều kiện nghiền, kích thước hạt bột giảm, bề mặt riêng khuyết tật mạng tăng dẫn đến phản ứng tạo spinen xảy nhiệt độ thấp • Hỗn hợp bột Fe3O4 Zn: Trong mơi trường nghiền khơng khí, Zn Fe3O4 bị xi hố để tạo ZnO -Fe2O3 Các xít tạo thành có bề mặt sạch, hoạt 106 tính hố học cao nên dễ dàng kết hợp với để tạo pha Việc hình thành pherit spinen nghiền Fe3O4 Zn xảy sớm thuận lợi so với nghiền -Fe2O3 ZnO cịn có cấu trúc lptm giống -Fe2O3 nên tốn lượng thiết lập cấu trúc mạng tinh thể • Khi nghiền Fe3O4 Zn mơi trường khí bảo vệ: Theo giản đồ Ellingham, điều kiện nghiền xảy phản ứng nhiệt kim: Fe3O4 + 4Zn = 3Fe + 4ZnO Các sản phẩm (Fe + ZnO) khơng bị thay đổi q trình nghiền II Trên sở kết thu ảnh hưởng thay đổi thời gian nghiền nguyên liệu ban đầu đến hình thành pherit spinen, đưa số kiến nghị sau: Trong q trình nghiền, ngồi việc làm nhỏ hạt, nhỏ tinh thể, tạo pha mới, tích luỹ biến dạng, … cịn làm thay đổi phân bố ion vào lỗ hổng mặt mặt Do vấn đề cần nghiên cứu sâu cần phép đo có độ xác tin cậy cao như: phổ Mossbauer, tán xạ nơtron, … 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bùi Văn Mưu, Nguyễn Văn Hiền, Nguyễn Kế Bính, Trương Ngọc Thận (1997); Lý thuyết trình luyện kim; NXB Giáo dục Nguyễn Phú Thùy (2003); Vật lý tượng từ; Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Hữu Đức (2003); Vật liệu từ liên kim loại; Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Xuân Chánh, Vũ Đình Cự, Lê Văn Nghĩa (1975); Kim loại học vật lý; NXB Khoa học Kỹ thuật Thân Đức Hiền, Lưu Tuấn Tài (2008); Từ học Vật liệu từ; NXB Đại học Bách khoa Hà Nội Tiếng Anh A Navrotsky and O Kleppa (1968); J Inorg Nucl Chem 30, 479 A N Birgani, M Niyaifar and A Hasanpour (2015); Study of cation distribution of spinel zinc nano-ferrite by X-ray, Journal of Magnetism and Magnetic Materials; 374, 179–181 Brian, H.T (2006); R factors in Rietveld analysis, How good is good enough; Powder Diffr 21, 67 Bodker et al, F (1994); Surface Effects in Metallic Iron Nanoparticles Phys; Rev Lett 72, 282–285 10 Bragg, W.H (1915); The structure of the spinel group of crystals; Philos Mag 30, 176, 305–315 108 11 B D Cullity, C D Graham (2009); Introduction to Magnetic Materials; Second Edition, IEEE Press&Wiley, New Jersey, 12 C Suryanarayana (2001); Mechanical alloying and milling; Progress in Materials Science 46, 1-184 13 Carl C Koch (2011); Nanostructured Materials, Processing, Properties, and Applications; Noys Publication, New York, USA 14 Carta et al, D (2008); NiFe2O4 Nanoparticles Dispersed in an Aerogel Silica Matrix: An X-ray Absorption Study; J Phys Chem C 112, 15623–15630 15 Cullity et al, B.D (2009); Introduction to Magnetic Materials A Jonh Wiley & Sons; Inc., Pubplication 16 C Suryanarayana (2004); Mechanical Alloying and Milling; Marcel Dekker, New York, 83-87 17 E Metcalfe (1989); Microstructural Characterization: Characterization of High Temperature Materials; vol 1, STS Press, McLean 18 F.C Campbell (2012); Phase Diagrams—Understanding the Basics; ASM International 19 F J Guaita et al (1999); Influence of the precursors on the formation and the properties of ZnFe2O4; Journal of the European Ceramic Society, 363-372 20 F.J.C.M Toolenaar (1989); Formation of zinc ferrite; J Mater Sci 24, 1089–1094 21 Garanin D.A., Schilling R (2002); Magnetic nanoparticles and magnetic tunneling; Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 359-372 22 Gilleo, M.A (1980); Handbook of Magnetic Materials; Volume North- Holland Publishing Company 23 G F Goya, H.R Rechenberg (1999); Magnetic properties of ZnFe2O4 synthesized by ball milling; Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 203, 141-142 109 24 G B Schaffer, P G McCormick (1989); Reduction of metal oxides by mechanical alloying; Appl Phys Lett 55 45-46 25 G.B Schaffer, P.G McCormick (1990); Displacement reactions during mechanical alloying; Metall Trans A 21a, 2789-2794 26 G Bertotti (2001); Hysteresis in Magnetism, Academic Press; New York 27 G.E Mursh (1980); Atomic Diffusion in Defective Solids; Trans Tech Publications Limited 28 G.A Kolta, S.Z El-Tawil, A.A Ibrahim, N.S Felix (1980); Kinetics and mechanism of zinc ferrite formation; Thermochim Acta 36, 359–366 29 H Schmalzried (1995); Chemical Kinetics of Solids; Verlag Chemie, Weinheim 30 H Schmalzried (1981); Solid State Reactions; Verlag Chemie, Weinheim 31 H Ehrhardt, S J Campbell, M Hofmann, R Feyerherm (2004); The magnetic behaviour of nanostructured zinc ferrite; Journal of Materials Science 39, 5057–5065 32 http://www.snipview.com/q/Single_domain_%28magnetic%29: Single domain (magnetic) (2013) 33 H Ehrhardt, S.J Campbell, M Hofmann (2002); Structural evolution of ball-milled ZnFe2O4; Journal of Alloys and Compounds, 339, 255–260 34 I J Lin and S Nadiv (1979); Mater Sci Eng; 39-193 35 Ishaque et al, M (2010); Structural, electrical and dielectric properties of yttrium substituted nickel ferrites; Phys B 405, 1532–1540 36 I Halikia, E Milona (1994); Kinetic study of the solidstate reaction between alphaFe2O3 and ZnO for zinc ferrite formation; Can 23 Metal Q 33, 99–109 37 J.P Muñoz Mendoza, O.E Ayala Valenzuela, V Corral Flores, J Matutes Aquino, S.D De la Torre (2004); Mechanochemical processing of Zn–ferrite powders and their magnetic characterization; Journal of Alloys and Compounds 369, 144–147 110 38 J.A Gomes, M.H Sousa, F.A Tourinho, J Mestnik-Filho R Itri and J Depeyrot (2005); Rietveld structure refinement of the cation distribution in ferrite fine particles studied by X-ray powder diffraction, Journal of Magnetism and Magnetic Materials; 289, 184–187 39 J.F Duncan, D.J Stewart (1967); Kinetics and mechanism of formation of zinc ferrite; Trans Faraday Soc 63, 1031–1041 40 Kim and Saito (2001); Mechanochemical synthesis of zinc ferrite from zinc oxide and α-Fe2O3; Article in Powder Technology 114 (1-3):12-16 41 Krupicka et al (1982); Handbook of Magnetic Materials; North- Holland Publishing Company 42 K Tkacova, V Sepelak, N Stevulova, V.V Boldyrev (1996); Structure–reactivity study of mechanically activated zinc ferrite; J Solid State Chem 123, 100–108 43 L Takacs Robert C Reno (1994); Nanocomposite formation in the Fe3O4‐Zn system by reaction milling; Journal of Applied Physics 75(10):5864 – 5866 44 Laszlo Takacs (2002); Self-sustaining reactions induced by ball milling Progress in Materials Science; 47, 355–414 45 Laszlo Takacs (2002); Progress in Materials Science; 47, 355 – 414 46 L Kumar, P Kumar, A Narayan and M Kar (2013); Rietveld analysis of XRD patterns of different sizes of nanocrystalline cobalt ferrite, International Nano Letters; International Nano Letters , 3-8 47 L Lu, M O Lai (1998); Mechanical Alloying, Kluwer Academic Publishers, 48 48 L Takacs (1993); Nanocomposite formation and combustion induced by reaction milling; in: S Komarnemi, J.C Parker, G.J Thomas (Eds.), Nanophase and Nanocomposite Materials, MRS Symposium Proceedings, vol 286, 215–220 111 49 L Takacs (1994); On the mechanism of displacement reactions initiated by ball milling; in: Proceedings of the 123rd TMS Annual Conference, San Francisco CA, 26 50 McCusker et al, L.B (1999); Rietveld refinement guidelines; J App Cryst 32, 36– 50 51 Malick Jean et al (2000); Magnetism of Crystalline and Nanostructured ZnFe2O4; Article in Physica B Condensed Matter 289:286-290 52 M.J Molaei, A Ataie, S Raygan, S.J Picken, F.D Tichelaar (2002); Investigation on the Effects of Milling Atmosphere on Synthesis of Barium Ferrite/Magnetite Nanocomposite; J Supercond Nov Magn DOI 10.1007/s10948-011-1322-2 53 Malick Jean, Virginie Nachbaur (2008); Determination of milling parameters to obtain mechanosynthesized ZnFe2O4; Journal of Alloys and Compounds 454, 432– 436 54 M Niyaifar (2014); Effect of Preparation on Structure and Magnetic Properties of ZnFe2O4, Journal of Magnetics; 19(2), 101-105 55 M Thomas and K.C George (2009); Infrared and magnetic study of nanophase zinc ferrite, Indian Journal of Pure and Applied physics; 47, 81-86 56 Marinca et al (2011); Structural and magnetic properties of nanocrystalline ZnFe2O4 powder synthesized by reactive ball milling; optoelectronics and advanced materials – rapid communications Vol 5, No 1, 39 – 43 57 Maensiri et al (2007).; A Simple Route to Synthesize Nickel Ferrite (NiFe2O4) Nanoparticles Using Egg White.;Scr Mater 56, 797–800 58 M Sherif El-Eskandarany (2001); Mechanical Alloying for Fabrication of Advanced Engineering Materials; Noyes Publications William Andrew Publishing, Norwich, New York 112 59 M.C Wood, S.K Gangwal, D.P Harrison, K Jothimurugesan (1991); Kinetics of the reaction of a zinc ferrite sorbent in high-temperature coal gas desulfurization; Ind Eng Chem Res 30, 100–107 60 N Lefelshtel, S Nadiv, I J Lin, and Y Zimmels (1978); Powder Technology 20, 211 61 Nishikawa, S (1915); Structure of some crystals of the spinel group; Proc Tokyo Mat7h Phys Soc 8, 199–209 62 N Lefelshtel, Y Nadiv, I.J Lin, Y Zimmels (1978); Production of zinc ferrite in a mechano-chemical reaction by grinding in a ball mill; Powder Technol 20, 211–217 63 O M Lemine, M Bououdina, M Sajieddine, A M Al-Saie, M Shafi, A Khatab, M Al-hilali, M Henini (2011); Synthesis, structural, magnetic and optical properties of nanocrystalline ZnFe2O4; Physica B 406, 1989–1994 64 O.M.Lemine (2013); Effect of milling conditions on the formation of ZnFe2O4 nanocrystalline; International Journal of physical Sciences, vol 8(10), pp 380-387, 16 March 65 Peter Balaz (2008); Mechanochemistry in Nanoscience and Minerals Engineering; Springer 66 P Druska and U Steinike (1999); Surface Structure of Mechanically Activated and of Mechanosynthesized Zinc Ferrite; Journal of Solid State Chemistry 146,13-21 67 P M Botta, P G Bercoff, E F Aglietti, H R Bertorello, J M Porto Lopez (2003); Synthesis and magnetic properties of zinc ferrite from mechanochemical and thermal treatments of Zn/Fe3O4 mixtures; Materials and Engineering A360, 146-152 68 P.R Soni (1999); Mechanical Alloying; Cambridge International Science Publishing 69 Rodriguez-Carvajal, J Fullprof (1993); A Program for Rietveld Refinement and Determination by Neutron Powder Diffraction; Phys B 192, 55–69 70 Rodriguez-Carvajal, J Fullprof (1997); Structural Analysis from Powder Diffraction Data The Rietveld Method; Ec Themat Cristal neutrons 418, 73–95 113 71 R J Hill, J R Craig, and G V Gibs (1979); Phys Chem Miner; 4, 317 72 R.P Patil, S.D Delekar, D.R Mane and P.P Hankare (2013) ; Synthesis, structural and magnetic properties of different metal ion substituted nanocrystalline zinc ferrite; Results in Physics 3; 129–133 73 R.E Ayala, D.W Marsh (1991); Characterization and long-range reactivity of zinc ferrite in high-temperature desulfurization processes; Ind Eng Chem Res 30, 55– 60 74 Srivastava et al (1979); Exchange constants in spinel ferrites; Phys Rev B 19, 1, 499–509 75 Silva et al (2004); Novel route for the preparation of nanosized NiFe2O4 powders; Jpn J Appl Phys 43, 5249 76 S Mitura (2002); Nanomaterials; Elsevier, Amsterdam 77 Smit J., Wijn H.P.J (1959); Ferrites; Philips’ Technical Library 78 T F Marinca, I Chicinas, O Isnard, V Pop (2011); Structural and magnetic properties of nanocrystalline ZnFe2O4 powder synthesized by reactive ball milling; optoelectronics and advanced materials – rapid communications Vol 5, No 1, 39 43 79 V Sepelak, A Yu Rogachev, U Steinike, D Chr Uecker, F Krumeich, S Wiβmann, and K D Becker (1997); Mater Sci Forum; 235–238, 139 80 V Sepelak, A Yu Rogachev, U Steinike, D Chr Uecker, S Wiβmann, and K D Becker (1996); Acta Crystallogr.; Suppl Issue A 52, C-367 81 V.Sepelak and K D Becker (2000); Mossbauer Studies in the Mechanochemistry of Spinel Ferrites; Journal of Materials Synthesis and Processing, Vol.8, Nos ¾ 82 V Sepelak , S Wiβmann, K.D Becker (1999); Journal of Magnetism and Magnetic Materials; 203, 135-137 114 83 V Sepelak, K Tkacova, V.V Boldyrev, U Steinike (1996); Crystal structure refinement of the mechanically activated spinel–ferrite; Mater Sci Forum 228–231, 783–788 84 V Sepelak, K Jancke, J Richter-Mendau, U Steinike, D Uecker, A Gogachev (1994); Mechanically induced reactivity of ZnFe2O4; Kona 12 24, 87–93 85 Wiles et al (1981); A new computer program for Rietveld analysis of X-ray powder diffraction patterns; J Appl Crystallogr 14, 149–151 86 William M Haynes (2015); CRC Handbook of Chemistry and Physics; 95th Edition 87 William D Callister, David G Rethwisch (2010); Materials Science and Engineering: An Introduction; John Wiley & Sons; 8th edition 88 Waldron R.D (1955); Infrared Spectra of Ferrite; Phys Rev 99, 1727 89 Wantae Kim, Fumio Saito (2001); Powder Technology; 114, 12–16 90 William D Callister, David G Rethwisch (2010); Materials Science and Engineering: An Introduction; John Wiley & Sons; 8th edition 91 Wantae Kim, Fumio Saito (2001); Mechanochemical synthesis of zinc ferrite from zinc oxide and alpha-Fe2O3; Powder Technology 114, 12–1 92 YanMin Y., ZhiGao H (2012); Theoretical investigation on tunneling magnetoresistance in ferromagnetic/anti-ferromagnetic core/shell system; Sci China 55, 11, 2038–2041 93 Yunong Zhang et al (2014); Magnetic and Thermodynamic Properties of Nanosized Zn Ferrite with Normal Spinal Structure Synthesized Using a Facile Method; American Chemical Society 94 Y Ming Chiang et al (1996); Physical Ceramics Principles for Ceramic Science and Engineering; Wiley & Sons 115 95 Zoricaz Lazarevic et al (2014); Characterization of partially inverse spinel ZnFe2O4 with high saturation magnetization synthesized via soft mechanochemically assisted route; Journal of Physics and Chemistry of Solids, 869-877 96 Zlokazov V.B et al, (1992); MRIA - a program for a full profile analysis of powder multiphase neutron-diffraction time-of-flight (direct and Fourier) spectra; J Appl Crystallogr 25, 447–451 97 Z.H Zhou et al (2002); Nanocomposites of ZnFe2O4 in silica: synthesis, magnetic and optical properties; Materials Chemistry and Physics, 181-185 98 Zhao Zhong-wei, Ouyang Kingsam, Wang Ming (2010); Structural macrokinetics of synthesizing ZnFe2O4 by mechanical ball milling; Trans Nonferrous Met Soc China 20, 1131-1135 99 Z Z Lazarevic, C Jovalekic, A Milutinovic, D Sekulic, M Slankamenac, M Romcevic, N Z Romcevic (2013); Study of NiFe2O4 and ZnFe2O4 Spinel Ferrites Prepared by Soft Mechanochemical Synthesis; Ferroelectrics 448, 1-11 116 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN HongThang Le, Thao Pham, QuocLap Tran, ThiHoangOanh Nguyen, HoangViet Nguyen, QuocKhanh Dang (2014); Preparation of ZnFe2O4 by Self-sustaining Reactions Process from Fe3O4 and Zn; The 15th International Symposium on Eco-materials Processing and Design (ISEPD2014) Vietnam Thang Le Hong, Lap Tran Quoc , Thao Pham, Viet Nguyen Hoang, Duc Nguyen Minh and Oanh Nguyen Thi Hoang (2014); ZnO-Fe Nanocomposites Produced by Ball Milling and Spark Plasma Sintering; The 13th Asian Foundry Congress (AFC-13) Lê Hồng Thắng, Phạm Thảo, Trần Quốc Lập, Nguyễn Hoàng Việt, Nguyễn Thị Hoàng Oanh (2015); Tổng hợp ZnFe2O4 phương pháp nghiền lượng cao; Tạp chí khoa học công nghệ kim loại, 33-36 Trần Quốc Lập, Phạm Thảo, Lê Hồng Thắng, Nguyễn Hoàng Việt, Nguyễn Thị Hoàng Oanh (2015); Từ tính vật liệu ferit kẽm chế tạo phương pháp nghiền lượng cao; Tạp chí khoa học công nghệ kim loại, 45-48 Le Hong Thang, Tran Quoc Lap, Pham Thao, Nguyen Hoang Viet, Dinh Van Cong, Do Thanh Thuong, Nguyen Thi Hoang Oanh (2016); Mechanochemical Synthesis of FeZn2O4 Powders from Zinc and Magnetite; Journal of Science and Technology, 085-088 Hong Thang Le, Thao Pham, Quoc Lap Tran, Thi Hoang Oanh Nguyen, Hoang Viet Nguyen and Minh Hai Le (2016); Structural investigation of the Nano Spinel Ferrites Prepared by the Soft Mehanochemical Synthesis; ASEAN++2016 : Towards Georesources Education in ASEAN Economic Community, Thai Lan Le Hong Thang, Pham Thao, Tran Quoc Lap, Nguyen Minh Duc, Nguyen Hoang Viet, Nguyen Thi Hoang Oanh (2016); Rietveld Structure Refinement and Cation Distribution of Nanocrystalline Zinc Ferrite ZnFe204; Hội nghị luyện kim công nghệ vật liệu tiên tiến - phát triển bền vững công nghiệp, Vietnam 117 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI o0o LÊ HỒNG THẮNG NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH KẼM PHERIT ZnFe2O4 TỪ CÁC HỖN HỢP BỘT (Fe2O3 – ZnO) VÀ (Fe3O4 – Zn) DƯỚI TÁC DỤNG CỦA NGHIỀN NĂNG... trình tổng hợp pherit spinen ZnFe2O4 từ hỗn hợp (Fe2O3 + ZnO) (Fe3O4 + Zn) , phản ứng hóa học sau xảy trình tổng hợp [1]: Fe2O3 + ZnO = ZnFe2O4 (1.1) Fe3O4 + 4Zn = 3Fe + 4ZnO (1.2) 2Fe3O4 + 3Zn + 2O2... tổng hợp vật liệu pherit spinen phương pháp nghiền học Vì vậy, đề tài nghiên cứu luận án lựa chọn với tên gọi ? ?Nghiên cứu hình thành kẽm pherit ZnFe2O4 từ hỗn hợp bột (Fe2O3 – ZnO) (Fe3O4 – Zn) tác