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Glass–crystalline materials with high iron oxide concentration: Phase composition, redox ratio and magnetic properties

التفاصيل البيبلوغرافية
العنوان: Glass–crystalline materials with high iron oxide concentration: Phase composition, redox ratio and magnetic properties
المؤلفون: Ruzha Harizanova, Irena Mihailova, Zara Cherkezova-Zheleva, Daniela Paneva, Milena Georgieva, Dimitar Tzankov, Georgi Avdeev, Christian Rüssel
المصدر: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, Vol 63, Iss 1, Pp 23-32 (2024)
بيانات النشر: Elsevier, 2024.
سنة النشر: 2024
المجموعة: LCC:Clay industries. Ceramics. Glass
مصطلحات موضوعية: Óxidos de hierro, Vitrocerámicas, Espectroscopia Mössbauer, Magnetometría de muestra vibrante, Clay industries. Ceramics. Glass, TP785-869
الوصف: The synthesis of glass–crystalline materials in the system Na2O/CaO/SiO2/Fe2O3 with high concentrations of Fe2O3 (20, 25 and 30 mol%) by applying the melt-quenching technique is reported. The melts spontaneously crystallize during pouring and the formation of magnetite (Fe3O4), hematite (α-Fe2O3) and ɛ-Fe2O3, as identified by X-ray diffraction (XRD) is observed. The microstructure and the elemental composition of the prepared materials are further investigated by scanning electron microscopy (SEM) and two different morphological types of Fe-containing crystals – needle-like and dendrite-shaped are detected. Mössbauer spectroscopy showed the presence of Fe3+ and Fe2+, as well as the existence of iron ions both in tetrahedral and octahedral coordination and the precipitation of hematite, ɛ-Fe2O3 and magnetite. The magnetic measurements on the prepared samples reveal ferrimagnetic properties with well defined hysteresis curves, although due to relatively small volume fraction of the iron-rich crystalline phases, the net magnetic moment is quite low compared to the bulk values for magnetite. Resumen: Se reporta la síntesis de materiales vitrocerámicos en el sistema Na2O/CaO/SiO2/Fe2O3 con altas concentraciones de Fe2O3 (20, 25 y 30 mol%) aplicando el método de quenching —el enfriamiento rápido del fundido. Los fundidos cristalizaron espontáneamente durante el vertido y se identificó la formación de magnetita (Fe3O4), hematita (α-Fe2O3) y ɛ-Fe2O3 por difracción de rayos X (XRD). La microestructura y la composición elemental de los materiales preparados se investigaron por microscopia electrónica de barrido (SEM) y se detectaron dos tipos morfológicos diferentes de cristales que contenían Fe: en forma de aguja y en forma de dendritas. La espectroscopia Mössbauer mostró la presencia de Fe3+ y Fe2+, así como la existencia de iones de hierro tanto en coordinación tetraédrica como octaédrica y la precipitación de hematita, ɛ-Fe2O3 y magnetita. Las mediciones magnéticas de las muestras preparadas revelaron propiedades ferrimagnéticas con curvas de histéresis bien definidas, aunque debido a la fracción de volumen relativamente pequeña de las fases cristalinas ricas en hierro, el momento magnético neto era bastante bajo en comparación con los valores generales de la magnetita.
نوع الوثيقة: article
وصف الملف: electronic resource
اللغة: English
Spanish; Castilian
تدمد: 0366-3175
Relation: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0366317523000183; https://doaj.org/toc/0366-3175
DOI: 10.1016/j.bsecv.2023.04.001
URL الوصول: https://doaj.org/article/c8f0f7c9073d400c8ae60c0a938eaf69
رقم الأكسشن: edsdoj.8f0f7c9073d400c8ae60c0a938eaf69
قاعدة البيانات: Directory of Open Access Journals
الوصف
تدمد:03663175
DOI:10.1016/j.bsecv.2023.04.001