PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF PURE IRON NANOPARTICLES USING HIGH ENERGY BALL MILLING

J. E. Esalah, A. A. Hameda, Y. A. Elsahli, A. S. Elhakimi,


A. K. El-kelbash and H. F. Baryoun

Materials and Metallurgical Engineering Department, Faculty of Engineering,
University of Tripoli, Tripoli, Libya

E-mail: jesalah@yahoo.com

الملخص



تحضير مساحيق ذات جسيمات متناهية الصغر (نانومتريه) (Nanoparticles) باستخدام ﺁلة طحن عالية الطاقة استحوذ على اهتمام كبير من البحاث في السنوات الاخيرة لبساطته وكلفته المنخفضه نسبيا. في هذا البحث استعملت عملية الطحن لإنتاج مسحوق الحديد ذو جسيمات متناهية في الصغر وتم دراسة تأثير زمن الطحن وكذلك الوسط المبلل الايثانول (Ethanol) على عملية الطحن. النسبة الوزنيه بين كرات الصلب والمسحوق ثبتت عند نسبة 1:4 وبعد انتهاء عملية الطحن جمعت الحبيبات باستخدام مجال مغناطيسي وجففت عند درجة حرارة 80 οم. تم بعد ذلك فحص هذه الحبيبات باستخدام مجهر المسح الالكتروني (SEM) وحيود الاشعة السينية (X-ray diffraction) وأثبتت هذه الفحوصات أنه تم بنجاح الحصول على جزيئات من الحديد متناهية الصغر (Nanoparticles) يتراوح حجمها ما بين 29 – 38 نانومتر.


ABSTRACT



The preparation of nanoparticles powder by high-energy ball mill has drawn considerable attention in recent years for its simplicity and relatively low cost.
In this research work milling process was utilized to produce nanoparticles iron powder. The effects of milling time as well as the wetting agent (ethanol) on the milling process, were investigated. The ball to powder weight ratio was fixed at 4:1 and after milling process the produced particles were collected using a magnetic field and then furnace dried at a temperature of 80 oC. The collected particles were characterized using scanning electron microscopy (SEM) and x-ray diffraction.
High-resolution scanning electron microscopy (HRSEM) images and x-ray diffraction (XRD) confirmed that ball milling has successfully produced iron nanoparticles with approximately 29- 38 nm in size.