本发明涉及磁性材料领域，特别提供一种永磁铁氧体及其二次球磨混料制备工艺。
背景技术：
：我们生产的网形磁体，主要原材料是锶锆氧体永磁材料，简称永磁锶铁氧体，其主要成分是Fe2O3和SrCO3，一次预烧料中Fe2O3约占70％左右，SrCO3约占20％左右，根据材料的不同特性，再添加其他一些辅助材料。生产磁性产品的器件厂家，从原材料厂家购回来的锶铁氧体，一次预烧料不能满足客户的要求，需对二次球磨工艺进行适当的调整，可获得理想的磁性能。对预烧料进行二次球磨混料工艺调整，再添加CaCO3、H3BO3、SiO2、Al2O3等，可满足各客户对永磁产品磁特性的要求。有的厂家根据产品磁性能的要求，添加一些高岭土和其他添加剂。不同添加剂对永磁铁氧体的磁性能产生不同的效果，同时也对成品料料泥在成型中的难易程度、湿压磁场成型料泥的酸碱度、对料泥的均匀混合、产品的烧结温度、烧结密度都产生不同程度的影响。在永磁铁氧体二次球磨混料过程中，加入球磨机中的铁氧体预烧料、钢球和水，经长时间的混合，钢球和球磨桶壁的摩擦，钢球和钢球间的碰撞，钢球和预烧料在球磨桶内上下翻滚转动时碰撞产生的热量，特别是每年夏季环境温度高，长时间的球磨混合，桶内的热量相当高，使得料泥、料粉中的部分锶在水的作用下生成了SrOH，当其达到一定程度时，料泥在出料后冷却，料泥和水经沉淀分层。未流失的SrOH经冷却生成一层白色薄层，浮在水面，水面一翻动，白色薄层中的SrOH沉入水下，混入料泥中无法消除。其经压型混入产品中，产品经烧结，白色的SrOH收缩而产生气孔，从而影响了产品的性能和外观，最终影响产品的成品率。为减少二次球磨料泥中SrOH的含量，在出料时采用边出料边加水的方式对料泥中SrOH加以稀释，最终还是无法消除SrOH对产品性能的影响。但体系中不能加入强酸性物质，容易腐蚀设备。H3BO3作为永磁铁氧体成品料二次球磨混料的添加剂已被广泛采用，H3BO3能溶于水，熔点约为450℃，硼酸盐离子与铁氧体具有很好的亲和性，铁氧体粉带负电荷，因此增大了颗粒间的静电排斥力。硼酸是一种很好的分散剂，有助于磁粉在水中的分散，当料浆与硼酸相混时，料浆沉淀物密度明显下降，料泥的混合效果提高。在烧结过程中硼酸还起到助熔剂的作用，有助于控制铁氧体的晶粒，降低产品烧结温度，提高产品的密度，二次球磨添加适量的硼酸能有效地降低浆料凝聚效应，从而提高料泥的磁性晶粒在磁场中的定向。与此同时单独添加硼酸也存在很多缺点：料泥中有SrOH，加入硼酸能消除料泥中部分的SrOH，但无法全部消除。如果硼酸加入量不当，不但无法彻底消除料泥的SrOH，使得烧结的产品外观有斑点，最终影响到永磁铁氧体产品的综合指标。硼酸加入量过多使得晶界处富集过多的硼酸玻璃相，产品易开裂，最终影响产品的成品率，即使在二次球磨中再加入适量的SiO2也会生成一定量的硼酸玻璃相，分布在晶界上。因此硼酸加入量不足无法完全消除料泥中生成的SrOH，所以为不影响产品的成品率，有的厂家不使用或不单独使用硼酸作为添加剂。技术实现要素：本发明的目的：针对目前永磁铁氧体产品生产过程中跑锶、在烧结过程中形成的气孔和产品易开裂等问题，提供一种永磁铁氧体二次球磨混料制备工艺，有效地解决了上述问题。本发明的技术方案：一种永磁铁氧体二次球磨混料制备工艺，其操作步骤包括：①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为1～3：2～6：1～4加入到球磨机中，设定球磨机转速为28～30r/min，混合15min；作为优选，为保持理想的料泥浓度，所述的铁氧体预烧料、钢球和水质量比为1：4：1.5；②加入铁氧体预烧料质量0.1％～0.2％的硼酸，再加入铁氧体预烧料质量0.5％～1.2％的碳酸氢铵，设定其转速为28～30r/min，混合30min；作为优选，高温会导致少量的碳酸氢铵分解挥发，同时会生成更多的SrOH，需要更多的碳酸氢铵消除，因此碳酸氢铵的加入量随着环境温度的不同而有所调整，夏季碳酸氢铵加入量为铁氧体预烧料质量的1.5％～2.5％，春季、秋季和冬季碳酸氢铵加入量为铁氧体预烧料质量的0.6％～1.0％。③在密闭的球磨设备中二次球磨，设定球磨机转速为28～30r/min，外部用大量的水不断地冲淋，以保持内部混合物温度为40～60℃，球磨时间为10～20h；作为优选，为防止球磨不足或者球磨时间过长导致产品分解，球磨时间为14～16h。④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在120～200r/min搅拌条件下边搅拌边取料。本发明的技术效果：本发明解决了永磁铁氧体生产过程中跑锶、烧结过程中形成气孔和易开裂的问题，归根结底是二次球磨过程中过剩的SrOH和生成的硼酸玻璃态所致。二次球磨过程中在高温条件下料泥中的锶和水作用生成SrOH，用硼酸来消除生成的SrOH，较多的硼酸容易生成硼酸玻璃相，产品易开裂，因此硼酸加入量受到限制。而碳酸氢铵的加入以及合理的铁氧体预烧料和水质量配比可以消除多余的SrOH，适量的硼酸降低了硼酸玻璃态的生成。碳酸氢铵和SrOH反应产物分子量小，形成的料泥粘度低、密度适中，不容易沉淀，分散性好，因而分层慢，有利于料泥的磁分子取向。经长时间沉淀，料泥和水分层且没有SrOH，烧结过程中很少有气泡和开裂现象。同时随着季节的变化，球磨机内部温度不同，温度高会导致料泥中生成更多的SrOH，本发明针对这一点适时地调整碳酸氢铵的加入量以消除多余的SrOH。最终成品率得到提高，同时碳酸氢铵成本低，经济效益明显。具体实施方式实施例1①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为1：4：1.5加入到球磨机中，开启球磨机，设定其转速为29r/min，混合15min；②在夏季向上述混合物中加入铁氧体预烧料质量0.2％的硼酸，再加入铁氧体预烧料质量2.0％的碳酸氢铵，设定其转速为29r/min，混合30min；③开始球磨，设定球磨机转速为29r/min，外部用大量的水不断地冲淋，测定内部混合物温度为50～55℃，球磨时间为15h；④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在180r/min搅拌条件下边搅拌边取料。实施例2①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为2：4：2.5加入到球磨机中，开启球磨机，设定其转速为29r/min，混合15min；②在春季向上述混合物中加入铁氧体预烧料质量0.1％的硼酸，再加入铁氧体预烧料质量0.7％的碳酸氢铵，设定其转速为29r/min，混合30min；③开始球磨，设定球磨机转速为29r/min，外部用大量的水不断地冲淋，测定内部混合物温度为45～50℃，球磨时间为16h；④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在180r/min搅拌条件下边搅拌边取料。实施例3①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为1：5：2.5加入到球磨机中，开启球磨机，设定其转速为29r/min，混合15min；②在秋季向上述混合物中加入铁氧体预烧料质量0.1％的硼酸，再加入铁氧体预烧料质量0.8％的碳酸氢铵，设定其转速为29r/min，混合30min；③开始球磨，设定球磨机转速为29r/min，外部用大量的水不断地冲淋，测定内部混合物温度为45～50℃，球磨时间为14h；④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在180r/min搅拌条件下边搅拌边取料。实施例4①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为1：4：2.5加入到球磨机中，开启球磨机，设定其转速为29r/min，混合15min；②在冬季向上述混合物中加入铁氧体预烧料质量0.1％的硼酸，再加入铁氧体预烧料质量0.7％的碳酸氢铵，设定其转速为29r/min，混合30min；③开始球磨，设定球磨机转速为29r/min，外部用大量的水不断地冲淋，测定内部混合物温度为40～45℃，球磨时间为16h；④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在180r/min搅拌条件下边搅拌边取料。对比例1①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为1：4：1.5加入到球磨机中，开启球磨机，设定其转速为29r/min，混合15min；②在夏季向上述混合物中加入铁氧体预烧料质量0.9％的硼酸，设定其转速为29r/min，混合30min；③开始球磨，设定球磨机转速为29r/min，外部用大量的水不断地冲淋，测定内部混合物温度为50～55℃，球磨时间为15h；④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在180r/min搅拌条件下边搅拌边取料。对比例2①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为2：4：2.5加入到球磨机中，开启球磨机，设定其转速为29r/min，混合15min；②在春季向上述混合物中加入铁氧体预烧料质量0.4％的硼酸，设定其转速为29r/min，混合30min；③开始球磨，设定球磨机转速为29r/min，外部用大量的水不断地冲淋，测定内部混合物温度为45～50℃，球磨时间为16h；④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在180r/min搅拌条件下边搅拌边取料。对比例3①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为1：5：2.5加入到球磨机中，开启球磨机，设定其转速为29r/min，混合15min；②在秋季向上述混合物中加入铁氧体预烧料质量0.4％的硼酸，设定其转速为29r/min，混合30min；③开始球磨，设定球磨机转速为29r/min，外部用大量的水不断地冲淋，测定内部混合物温度为45～50℃，球磨时间为14h；④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在180r/min搅拌条件下边搅拌边取料。对比例4①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为1：4：2.5加入到球磨机中，开启球磨机，设定其转速为29r/min，混合15min；②在冬季向上述混合物中加入铁氧体预烧料质量0.4％的硼酸，设定其转速为29r/min，混合30min；③开始球磨，设定球磨机转速为29r/min，外部用大量的水不断地冲淋，测定内部混合物温度为40～45℃，球磨时间为16h；④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在180r/min搅拌条件下边搅拌边取料。对比例5①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为1：4：1.5加入到球磨机中，开启球磨机，设定其转速为29r/min，混合15min；②在夏季向上述混合物中加入铁氧体预烧料质量0.2％的硼酸，设定其转速为29r/min，混合30min；③开始球磨，设定球磨机转速为29r/min，外部用大量的水不断地冲淋，测定内部混合物温度为50～55℃，球磨时间为15h；④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在180r/min搅拌条件下边搅拌边取料。对比例6①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为2：4：2.5加入到球磨机中，开启球磨机，设定其转速为29r/min，混合15min；②在春季向上述混合物中加入铁氧体预烧料质量0.1％的硼酸，设定其转速为29r/min，混合30min；③开始球磨，设定球磨机转速为29r/min，外部用大量的水不断地冲淋，测定内部混合物温度为45～50℃，球磨时间为16h；④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在180r/min搅拌条件下边搅拌边取料。对比例7①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为1：5：2.5加入到球磨机中，开启球磨机，设定其转速为29r/min，混合15min；②在秋季向上述混合物中加入铁氧体预烧料质量0.1％的硼酸，设定其转速为29r/min，混合30min；③开始球磨，设定球磨机转速为29r/min，外部用大量的水不断地冲淋，测定内部混合物温度为45～50℃，球磨时间为14h；④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在180r/min搅拌条件下边搅拌边取料。对比例8①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为1：4：2.5加入到球磨机中，开启球磨机，设定其转速为29r/min，混合15min；②在冬季向上述混合物中加入铁氧体预烧料质量0.1％的硼酸，设定其转速为29r/min，混合30min；③开始球磨，设定球磨机转速为29r/min，外部用大量的水不断地冲淋，测定内部混合物温度为40～45℃，球磨时间为16h；④球磨结束后出料，将球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上层的水，之后在180r/min搅拌条件下边搅拌边取料。将实施例1-4和对比例1-4形成的料泥制为成品，分别统计其气孔率和开裂率(样本为10000只)，统计结果如表1所示：表1成品气孔率和开裂率统计表气孔率开裂率实施例10.01％0.02％对比例10.02％0.27％对比例50.24％0.02％实施例20.02％0.01％对比例20.02％0.22％对比例60.24％0.02％实施例30.03％0.03％对比例30.04％0.25％对比例70.24％0.04％实施例40.03％0.02％对比例40.03％0.21％对比例80.24％0.02％将实施例1-4同对比例1-4、对比例5-8分别做对比，从表1可以看出，用改进后的二次球磨混料工艺制备的永磁铁氧体综合性能指标大幅度提高，提升了产品性能的稳定性和成品率。当前第1页1 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