شرح و توصيف اختراع: در سالهاي اخير سنتز فريت فلزات دو ظرفيتي مورد توجه قرار گرفته است. فريت فلزات كاربردهاي فراواني دارد، از جمله مي توان به كاربرد آنها در سازه هاي الكترونيك، مولكولهاي هوشمند، جوهرهاي مغناطيسي و چيپ هاي كامپيوتري اشاره نمود. در اين روش سعي مي گردد فرآيند سل-ژل خود احتراقي در ميدان مغناطيسي انجام گردد. بررسي خواص مغناطيسي بر تهيه نانو مغناطيس فريت باريم در ميدان مغناطيس مورد بررسي قرار مي گيرد. همچنين اثر ميدان بر تعداد فازهاي جامد مورد بحث و بررسي قرار مي گيرد. توليد و بررسي نانومواد مغناظيسي منجر به پيشرفت‌هاي عظيمي در علم و صنعت مغناطيس شده است. باريم هگزافريت با فرمول پايه BaFe12O19 براي نخستين بار در آزمايشگاه‌هاي شركت فيليپس كشف و معرفي شد. از آن زمان اين نانومغناطيس‌گسترۀ كاربردي وسيعي يافته‌ است. در سال‌هاي اخير تكنيك سل-ژل خوداحتراقي براي سنتز نانوذرات باريم و استرانسيوم فريت تعديل شده است. اين روش داراي مزايايي چون: 1- پايين بودن دماي تكليس تا حد امكان، 2-بدست آوردن ذرات فوق‌العاده ريز و داراي پخش اندازة ذرة باريك‌ است. در اين تحقيق نانوذرات باريم فريت با فرمول شيميايي BaFe12O19، به روش سل-‌ژل‌ خوداحتراقي تحت تأثير القاي ميدان مغناطيسي خارجي توليد شده است. زمينه فني: تهيه نانوذرات باريم فريت با فرمول شيميايي BaFe12O19، به روش سل-‌ژل‌ خوداحتراقي تحت تأثير القاي ميدان مغناطيسي خارجي را مي توان در داخل كشور با استفاده از مواد و ابزار ايراني موجود در داخل كشور و با به كار گيري روشي ارزان و با حداقل امكانات توليد نمود. كاربرد اصلي اين هگزافريت در محيط‌هاي ذخيره‌سازي اطلاعات با ظرفيت بالاست، ديگر موارد استفاده در خودرو، ابزار پزشكي، آهن‌ربا در پاك‌سازي آب و زدودن ناخالصي‌هاي فلزي خاص، جداسازي در پارامغناطيس‌هاي معدني مي باشد، لذا بسيار مورد توجه قرار گرفته‌است. تهيه پودر باريم هگزافريت با استفاده از ابزار ايراني موجود در داخل كشور. كاربرد اصلي اين هگزافريت در محيط‌هاي ذخيره‌سازي اطلاعات با ظرفيت بالاست. مشكل فني و بيان اهداف: تاكنون نانوذرات باريم فريت به روش سل-‌ژل‌ خوداحتراقي تحت تأثير القاي ميدان مغناطيسي خارجي نمونه داخلي نداشته است، لذا مي توان اين نانوذره را با به كارگيري از دانش فني داخلي با ابزار داخلي تهيه نمود. حضور فازهاي جانبي چون اكسيد آهن، باريم منوفريت در توليد اين نانوذره چالشي بزرگ است. دراين‌پژوهش سعي شده با استفاده از شرايط بهينه و حضور ميدان به محصولي با خلوص و يكنواختي بالاتر دست يافته شود. اهداف اين پژوهش: -\\\\\\\\\\\\\\\\tبررسي اثر ميدان مغناطيسي بر خواص مغناطيسي نانو ذرات فريت باريم -\\\\\\\\\\\\\\\\tبررسي اثر ميدان مغناطيسي بر شيمي سطح فريت باريم -\\\\\\\\\\\\\\\\tبررسي اثر دما بر شيمي سطح فريت باريم و تعيين فازهاي جامد شرح و توصيف دانش پيشين: هوانگ و همكاران در سال 2003، پودرهاي نانوكريستالي BaFe12O19 را با روش احتراق ژل سنتز كردند و تأثير عوامل فرايند نظير، نسبت Ba/Fe، نسبت سيتريك اسيد به نيترات‌ها را بر مشخصات ريزساختاري و ويژگي‌هاي مغناطيسي باريم فريت‌ بررسي كردند. اندازه ذرات در حدود nm120-80 اعلام شد. بهادر و همكاران در سال 2006، نانوذرات تك حوزة باريم فريت را با پخش اندازه ذرة باريك به روش خوداحتراقي سنتز كردند. در اين فرايند، نسبت‌هاي كاتيون به سوخت متفاوت در مقادير 1:1، 1:2و 1:3 و pH در تمام موارد 7 در نظر گرفته شد. اندازة ذره در پژوهش بهادر ارائه نشده است. مالي و همكاران در سال 2005، ذرات نانوبلوري باريم هگزافريت را به روش سل-ژل خوداحتراقي سنتز كردند و ويژگي‌هاي مغناطيسي اين مواد را در دماهاي تكليس متفاوت بررسي كردند. اندازه ذرة نمونة‌ تكليس شده در دماي ºC 1000 زير nm460، اندازة بحراني تك حوزه، است. شانگ و همكاران در سال 2007، پوردهاي نانوبلوري BaFe12O19 را با استفاده از گلوكز در نقش سوخت با موفقيت سنتز كردند و تأثير دماي تكليس را بر ريخت‌شناسي، ساختار كريستالي و ويژگي‌هاي مغناطيسي ذرات باريم فريت بررسي كردند. ذرات در گسترة وسيعي از nm200- 100 مشاهده مي‌شوند. تعدادي ذره با اندازة nm 60 نيز مشاهده مي‌شود. شو و همكاران در سال 2006، به بررسي ذرات نانوبلوري باريم فريت به روش سل-ژل خود‌احتراقي در pH‌هاي متفاوت پرداختند. به اندازة ذرات سنتز شده در پژوهش اشاره مستقيم نشده ولي به صورت ضمني ريزتر شدن اندازه ذرات با افزايش pH بيان شده است. سوامي و همكاران، در سال 2011 سنتز نانوذرات باريم هگزافريت را با روش احتراق دما پايين گزارش كردند. براي سنتز اين نمونه پيش‌ماده‌هاي آهن اگزالات و باريم اگزالات در پلي‌اتيلن گليكول با نسبت مولي 1:1:5 مخلوط شدند. ميانگين اندازه ذره با ارجاع به پيك (114) براساس معادله شرر nm40 محاسبه شد. عابديني خرمي و بختياري، در سال 2011 سنتز نانوذرات باريم هگزافريت را با روش سل-ژل خوداحتراقي در سوختهاي متفاوت و در نسبت مولي باريم به آهن 1:10 بررسي نمودند و ميانگين سايز اندازه ذرات حاصل nm63-66 بدست آمد. عابديني خرمي و مرزبان، در سال 2012 سنتز نانوذرات باريم هگزافريت را به روش هاي ماكروويو، هيدروترمال و سل-ژل خوداحتراقي در حضور اسيد سيتريك در نقش سوخت بررسي نمودند. ميانگين سايز اندازه ذرات nm35 بدست آمد. ارائه راه حل: اثر ميدان مغناطيسي بر ويژگي‌هاي مغناطيسي بسيار ناچيز ملاحظه شد. اما نبايد از نظر دور داشت كه ناچيز به نظر آمدن اين تأثير مي‌تواند متأثر از حضور وسيع فاز جانبي اكسيد آهن آلفا در نمونه باشد. لذا براي حصول اطمينان از بي‌تأثير بودن سنتز در ميدان مغناطيسي بر اين ويژگي‌ها سنتز در ميدان در نسبت مولي انتخابي مناسب‌تر آهن به باريم، 11، يا به عبارتي در شرايط بهينه شده براي بدست آوردن تك فاز باريم هگزافريت انجام گرفت. عكس‌ها و نقشه‌ها: تصور FE-SEM، الگوي پراش پرتوي X و تصاوير VSM نانو پودر باريم فريت تهيه شده در اين پژوهش به پيوست ارائه شده است. بيان واضح و دقيق مزاياي اختراع: چنانكه بدان اشاره شد توليد باريم هگزافريت به صورت تك فاز با دشواري هاي بسياري همراه است. لذا بدست آوردن تك فاز باريم هگزافريت مطلوب اين پژوهش بوده كه با روشي ساده و مقياس‌پذير حاصل شده است. ذكر صريح كاربرد: نانوذرات باريم فريت به علت كاربري‌هاي اخيرشان در عرصه‌هاي نو از جمله خودرو، ابزار پزشكي، آهن‌ربا در پاك‌سازي آب و زدودن ناخالصي‌هاي فلزي خاص، جداساز در پارامغناطيس‌هاي معدني مورد توجه قرار گرفته‌اند. در تمام اين كاربري‌ها توجه به ارتباط تنگاتنگ ريزساختار و ويژگي‌هاي الكتريكي و مغناطيسي نانوذرات سنتز شده از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. با گسترش رادارها، تكنولوژي ارتباطات ريزموج و به خصوص نياز به پوشش‌هاي ضدتداخل‌هاي الكترومغناطيسي، تكنولوژي استتار (خودپنهان‌سازي) و اتاق‌هاي مايكروويو، مطالعة مواد جاذب امواج الكترومغناطيس از حدود سال‌ 2009 گسترش يافته است. فريت‌هاي نانومقياس، به علت سازگاري شيميايي با بافت‌هاي بيولوژيكي و تلفيق منحصر به فرد ويژگي‌هاي الكترونيكي و مغناطيسي از جذابيت‌هاي ويژه‌اي برخوردارند. يك روش اجرايي: نانو ذرات باريم هگزا فريت در مقياس آزمايشگاهي تهيه شده اند كه اين خود يك روش اجرايي تهيه اين مواد در اشل آزمايشگاهي مي باشد. خلاصه فرآيند: در تحقيق حاضر سنتز نانوذرات باريم فريت با فرمول شيميايي BaFe12O19، به روش سل-‌ژل‌ خوداحتراقي تحت تأثير القاي ميدان مغناطيسي خارجي توليد شده است. خلاصه فرايند به صورت زير است: محلولي متشكل از باريم نيترات، آهن نيترات و سيتريك اسيد در نقش سوخت تهيه شد. در تمامي سنتزها فراوري ژل پس از تنظيم pH با محلول آمونياكي در حدود 7 ، در دماي 60 درجه سانتيگراد تحت همزدن مداوم انجام شد. پودر حاصل احتراق شد و پس از شستشو در دماي تكليس 800-1100 درجه سانتيگراد تكليس شد.