一种永磁铁氧体制作方法与流程

文档序号:12053805阅读:1006来源:国知局

本发明涉及永磁铁氧体生产领域,更具体的说是一种永磁铁氧体制作方法。



背景技术:

永磁铁氧体磁铁属烧结永磁材料,由钙和锶铁体组成,这种磁材除了有较强的抗退磁性能,还有成本低廉的优势。铁氧体磁铁刚硬易脆,需要特殊的机械加工工艺。其异性磁体因沿制造方向取向,须沿所取方向充磁,而其同性磁体因没有取向,则可沿任何方向充磁,尽管在受压面常常是最小的一面会发现稍强的磁感应。磁能积范围在1.1MGOe至4.0MGOe之间。由于成本低廉,铁氧体磁铁有广阔的应用领域,从电机、扬声器到玩具、工艺品,因而是目前应用最广的永磁材料。

目前高性能永磁铁氧体的生产,为了提高磁体Br,较多工厂去购买高性能的原材料,购买高性能的原材料,价格很高,工厂利润低,生产过程控制不好的话,会导致磁体性能不一致,性能时高时低,严重影响电机装配后的使用效果。

针对现有永磁铁氧体磁体工艺技术的不足,提供一种高性能永磁铁氧体磁体制备方法,通过优化配方,控制粉料粒度分布,取向成型等,制备高Br4350永磁铁氧体,解决高性能Br4350永磁铁氧体产品的批量生产的难题。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是提供一种永磁铁氧体制作方法,通过优化配方,取向成型,控制粉料粒度分布、磁体氧含量等工艺,提供一种永磁铁氧体制作方法,解决高性能永磁铁氧体批量生产的难题。

为解决上述技术问题,本发明涉及永磁铁氧体生产领域,更具体的说是一种永磁铁氧体制作方法,包括以下步骤:

(1)称取铁红预烧料重量0.1-0.6%的碳酸钙、0.1-0.4%的二氧化硅、0.1-0.4%的硼酸、0.1-2.5%的氧化镧、0.1-1.5%的氧化钴以及0.1-0.4%的分散剂,加入铁红预烧料中混合均匀,获得原料;

(2)按原料:钢球:水=1:16:2的重量比称取原料、钢球和水,并混合均匀,获得加工料;

(3)将步骤(2)得到的加工料采用湿式球磨方式连续研磨获得粗料,将粗料过100目的筛网获得料浆;

(4)将步骤(3)得到的料浆自然降温至50℃以下,对料浆进行含水量调整,调整至料浆浓度为70-75wt%,然后进行磁场成型,成型磁场强度不小于1000kA/m,获得成型体;

(5)向步骤(4)得到的成形体先在100-300℃的温度下进行热处理,除去水分,然后在空气中进行烧结,升温速度是120-130℃/小时,烧结温度为1200-1250℃,保温时间为0.3-0.5小时,从而获得永磁铁氧体。

作为本技术方案的进一步优化,本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的铁红预烧料的型号为XY-30H-2铁红预烧料。

作为本技术方案的进一步优化,本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的钢球为直径6.3mm和直径8mm的混合钢球,直径6.3mm的钢球占钢球总重量65%。

作为本技术方案的进一步优化,本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的水为PH值为7-8的纯水。

作为本技术方案的进一步优化,本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的分散剂为偶联剂520。

本发明一种永磁铁氧体制作方法的有益效果为:通过优化配方,取向成型,控制粉料粒度分布、磁体氧含量等工艺,提供一种永磁铁氧体制作方法,解决高性能永磁铁氧体批量生产的难题;通过调整添加剂可以有效地调节磁性参数,包括饱和磁化强度,剩余磁化强度,磁晶各向异性常数等。在烧结过程中,添加剂或存在于铁氧体晶界上,或固溶于晶粒内部,从而提高了磁体的密度,改善了晶粒的形貌和尺寸及取向度。由于密度和取向度的提高,剩磁得以提高。由于降低了烧结温度,控制了晶粒的大小和形貌,提高了单畴粒子的比例,从而提高了矫顽力;采用稀土金属La和Ca置换锶铁氧体中的Sr,可获得传统锶铁氧体无法获得的高磁性能,其Br+1/3HcJ(衡量包括剩余磁通密度以及矫顽力这二者综合磁特性的尺度)可达5733-5850。与传统锶铁氧体相比,要获得相同的磁通密度,高性能稀土置换锶铁氧体磁体的体积可以减小20%。同时磁体矫顽力的温度特性获得明显改善,其温度系数从+0.5-+0.3%/K降低到+0.07%/K,使其可以应用于传统锶铁氧体无法使用的低温环境,如高海拔、高纬度等寒冷地区。

具体实施方式

本发明涉及永磁铁氧体生产领域,更具体的说是一种永磁铁氧体制作方法,包括以下步骤:

(1)称取铁红预烧料重量0.1-0.6%的碳酸钙、0.1-0.4%的二氧化硅、0.1-0.4%的硼酸、0.1-2.5%的氧化镧、0.1-1.5%的氧化钴以及0.1-0.4%的分散剂,加入铁红预烧料中混合均匀,获得原料;碳酸钙、二氧化硅、硼酸、氧化镧、氧化钴以及分散剂是研制的一种添加挤,该添加剂是一种可以在固相反应中起着控制动力学反应,控制晶体微结构等作用的物质。通过调整添加剂可以有效地调节磁性参数包括饱和磁化强度,剩余磁化强度,磁晶各向异性常数等。在烧结过程中,添加剂或存在于铁氧体晶界上,或固溶于晶粒内部,从而提高了磁体的密度,改善了晶粒的形貌和尺寸及取向度。由于密度和取向度的提高,剩磁得以提高。由于降低了烧结温度,控制了晶粒的大小和形貌,提高了单畴粒子的比例,从而提高了矫顽力。经过多次实验对比得出,该比例的添加剂组成,效果最佳。

(2)按原料:钢球:水=1:16:2的重量比称取原料、钢球和水,并混合均匀,获得加工料;原料、钢球、水的配比调整不当,会造成料浆粒度分布过宽。

(3)将步骤(2)得到的加工料采用湿式球磨方式连续研磨获得粗料,将粗料过100目的筛网获得料浆;经过多次实验对比得出,该比例的原料、钢球、水的配比,效果最佳。

(4)将步骤(3)得到的料浆自然降温至50℃以下,对料浆进行含水量调整,调整至料浆浓度为70-75wt%,然后进行磁场成型,成型磁场强度不小于1000kA/m,获得成型体;料浆温度过高,料浆的粘度大,料浆的流动性差,不利于磁场取向,经过多次实验对比得出50℃以下,效果最好。料浆的含料量过低,压制成型困难,成型后产品容易开裂,经过多次实验对比得出料浆浓度为70-75wt%时,效果最好。

(5)向步骤(4)得到的成形体先在100-300℃的温度下进行热处理,除去水分,使残存在碳酸盐中的CO2释放,完成固相反应,然后在空气中进行烧结,升温速度是120-130℃/小时,烧结温度为1200-1250℃,保温时间为0.3-0.5小时,从而获得永磁铁氧体。升温速度过快,产品容易开裂。烧结温度过高或过低,都不能达到要求的性能。结合合适的烧结曲线温度,细化晶粒,晶体完全完成固相反应,烧结密度增大,Br提高,最终获得的产品Br≥4350Oe。

作为本技术方案的进一步优化,本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的铁红预烧料的型号为XY-30H-2铁红预烧料。

作为本技术方案的进一步优化,本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的钢球为直径6.3mm和直径8mm的混合钢球,直径6.3mm的钢球占钢球总重量65%。

作为本技术方案的进一步优化,本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的水为PH值为7-8的纯水。

作为本技术方案的进一步优化,本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的分散剂为偶联剂520。

当然,上述说明并非对本发明的限制,本发明也不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也属于本发明的保护范围。

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