γ→α-Fe2O3相轉換過程晶徑變化對微粒α-Fe2O3合成之影響

Characterization of the Crystal Size Change in γ to α-Fe2O3 Phase Transformation

楊建民(Y. M. Yang) ； 陳威倩(W. C. Chen) ； 洪辰宗(C. Z. Hong) ； 顏富士(F. S. Yen)

《材料科學與工程》 33卷4期 (2001/12) Pp. 209-215

https://doi.org/10.6409/JMSE.200112.0209

摘要

本研究採鐵酒石酸鹽爲起始原料，以熱處理方式先獲得一微粒的γ-Fe2O3(~15nm)，然後在γ→α-Fe2O3相轉換過程中，經由適當的熱處理，可生成一微粒的α-Fe2O3。實驗中，分別以XRD及BET來量測結晶粒徑與BET粒徑，觀察相轉換與γ-Fe2O3及α-Fe2O3晶粒成長的關係。研究結果發現，將熱處理的條件控制在γ→α-Fep3相轉換剛結束的溫度(450-500℃)，此時可得一微粒的α-Fe2O3，其平均晶徑約爲30nm。若高於此溫度，則α-Fe2O3晶粒會快速成長，並產生指狀成長，不利於微粒α-Fe2O3的生成。同時在γ→α-Fe2O3相轉換的過程，會產生一defect α-Fe2O3，此defect α-Fe2O3，可能是引發指狀成長的原因。

關鍵字

酒石酸鹽法 ； 氣化鐵 ； 相轉換 ； 超微粒

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An important concern for processing nano-sized powders is the control of grain growth during synthesis. In this study, the crystal size of γ and α-Fe2O3 during phase transformation was investigated using Fe-tartrate precursor. Various physicochemical techniques e.g. XRD, BET, and TEM have been employed to characterize the crystallite particle size of γ- and α-Fe2O3. Finally, based on the size characteristics, preparation of a nano-sized α-Fe203 powder was obtaind.

並列關鍵字

Iron oxide ； phase transformation ； nano-size