一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及永磁铁氧体材料领域，具体涉及一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]永磁铁氧体又称硬磁铁氧体，它是当前产量最多的一种永磁材料，和其他永磁产品一样，只需外部提供一张一次充磁能量就能产生恒定的磁场。这种材料问世以来技术就不断提高产品品种不断增加，制造工艺不断的改进，应用范围不断扩大，所以社会效益和经济效益不断地增加。烧结永磁铁氧体具有磁性能稳定，抗退磁能力强；不易锈蚀，无需涂覆保护层；质硬而脆，可用于特殊刀具加工、切割；而且价格低廉，使用成本低等优点，因而广泛地适用于发电机、马达、计量仪器、扬声器及其他器件、家用电器、磁性玩具等等行业中。。目前，各向异性烧结永磁铁氧体的成型方法主要可分为湿法成型和干法成型两种。在湿法成型中，由于有水或乙醇等分散介质的存在，故铁氧体颗粒易于转动，铁氧体颗粒在磁场中易于沿易磁化方向排列，这会使成型的铁氧体获得更高的取向度，因此湿法成型的铁氧体能够获得更高的磁性能。但是，湿法成型需要在加压成型过程中将分散介质排出到模腔外，因此生产率较低；此外，湿法成型对生产设备的要求更高，生产成本也更高。在现有的干法成型中，干燥的铁氧体粉末被直接填充到模腔内，然后于磁场中加压成型。与湿法成型相比，由于没有分散介质，故铁氧体颗粒间的摩擦急剧增大，以及铁氧体颗粒在烘干过程中出现不可避免的粘连，导致铁氧体颗粒沿易磁化方向排列的程度明显降低，这会使成型的铁氧体的取向度降低，因此现有技术中干法成型的铁氧体获得的磁性能较差。但是，干法成型具有成型速度快，生产效率高，成型设备简单等优点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法。
[0004]为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施:
一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法，由下列重量份的原料制成:铁精粉100-140、碳酸锶3-5、轻质碳酸钙2-3、氧化钴0.3-0.6、氧化硼0.2-0.5、葡萄糖酸钙
0.5-0.8、聚乙烯醇0.7-1.4、水适量；
本发明所述一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法，由以下具体步骤制成:
(1)将铁精粉与碳酸锶称重后置于搅拌机充分搅拌均匀，再置于球磨机中球磨3-5h，转速为70r/min，料球水比为1: 14: 1.5 ；
(2)将上述球磨后混合均匀的料烘干后用输料泵送到窑炉内进行预烧，烧结温度为1150-1350° C，保温时间3小时；
(3)将上述预烧料加到鄂式破碎机中进行破碎，粒径控制在30mm以下，取30-40%预烧料和除聚乙烯醇、葡萄糖酸钙之外其余剩余的成分加到球磨机中进行二次球磨，颗粒的平均粒径控制在1.5-1.8 μ m，再将剩余的预烧料也进行二次球磨，粒径控制在1.9-2.1ym,最后将两部分物料混合和葡萄糖酸钙在一起混合均匀；
(4)将步骤(3)细磨后的粉料加入清水洗涤几次，洗涤后加到烘干窑中哄成干粉状，再将其送入窑炉内进行退火处理，温度控制在800-1000° C，保温0.5-1小时，水份控制在6%以下；
(5)将步骤(4)的粉料和聚乙烯醇混合均匀，并置于磁场中干压成型，磁场大小为80000e，成型压力为5-10MPa，对成型的铁氧体进行烧结，烧结温度为1200-1300° C，在烧结l_2h后即可得到。
[0005]本发明的优点是:本发明采用当地丰富的铁砂资源制备的铁精粉作为制备原料，降低了生产成本，对粉料先进行粗磨和细磨处理，制备的粉料粒度分布均匀，晶粒破坏小，磨后用清水洗涤清除了磁粉的之间的粘结性，保证后续工序中的磁粉的形貌和磁性能，退火处理工序消除了细磨过程中所产生的晶格缺陷，使磁粉性能达到最大值，添加的氧化硼在坯体中起到助熔的作用，降低了材料的烧结温度，减少了资源浪费，添加的氧化钴具有降低材料的磁致伸缩系数和在一定温度范围内降低功率损耗的作用，本发明的永磁铁氧体材料制备方法简单，成本低，能够获得较高的剩余磁感应强度和较好的内禀矫顽力，应用前景广泛。
【具体实施方式】
[0006]下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0007]一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法，由下列重量份(公斤)的原料制成:铁精粉120、碳酸锶4、轻质碳酸钙3、氧化钴0.5、氧化硼0.4、葡萄糖酸钙0.6、聚乙烯醇1.2、水适量；
本发明所述一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法，由以下具体步骤制成:
(1)将铁精粉与碳酸锶称重后置于搅拌机充分搅拌均匀，再置于球磨机中球磨4h，转速为70r/min，料球水比为1: 14: 1.5 ；
(2)将上述球磨后混合均匀的料烘干用输料泵送到窑炉内进行预烧，烧结温度为1250° C，保温时间3小时；
(3)将上述预烧料加到鄂式破碎机中进行破碎，粒径控制在30mm以下，取30%的预烧料和除聚乙烯醇、葡萄糖酸钙之外其余剩余的成分加到球磨机中进行二次球磨，颗粒的平均粒径控制在1.6 μ m，再将剩余的预烧料也进行二次球磨，粒径控制在1.9 μ m，最后将两部分物料混合和葡萄糖酸钙在一起混合均匀；
(4)将步骤(3)细磨后的粉料加入清水洗涤几次，洗涤后加到烘干窑中哄成干粉状，再将其送入窑炉内进行退火处理，温度控制在900° C，保温0.5小时，水份控制在6%以下；
(5)将步骤(4)的粉料和聚乙烯醇混合均匀，并置于磁场中干压成型，磁场大小为80000e，成型压力为7MPa，对成型的铁氧体进行烧结，烧结温度为1260° C，在烧结2h后即可得到。
[0008]对实施例中的永磁铁氧体磁性性能进行测试得到:
剩磁Br彡500mT ；
矫顽力 Hcb ^ 310kA/m ；
内禀矫顽力Hcj彡410kA/m ；最大磁能积(BH) max彡35kJ/m3。
【主权项】
1.一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成:铁精粉100-140、碳酸锁3_5、轻质碳酸妈2_3、氧化钴0.3-0.6、氧化硼0.2-0.5、葡萄糖酸钙0.5-0.8、聚乙烯醇0.7-1.4、水适量。
2.根据权利要求1所述一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法，其特征在于，由以下具体步骤制成: (1)将铁精粉与碳酸锶称重后置于搅拌机充分搅拌均匀，再置于球磨机中球磨3-5h，转速为70r/min，料球水比为1: 14: 1.5 ； (2)将上述球磨后混合均匀的料烘干后用输料泵送到窑炉内进行预烧，烧结温度为.1150-1350° C，保温时间3小时； (3)将上述预烧料加到鄂式破碎机中进行破碎，粒径控制在30mm以下，取30-40%的预烧料和除聚乙烯醇、葡萄糖酸钙之外其余剩余的成分加到球磨机中进行二次球磨，颗粒的平均粒径控制在1.5 -1.8 μ m，再将剩余的预烧料也进行二次球磨，粒径控制在.1.9-2.1 μ m，最后将两部分物料混合和葡萄糖酸钙在一起混合均匀； (4)将步骤(3)细磨后的粉料加入清水洗涤几次，洗涤后加到烘干窑中哄成干粉状，再将其送入窑炉内进行退火处理，温度控制在800-1000° C，保温0.5-1小时，水份控制在6%以下； (5)将步骤(4)的粉料和聚乙烯醇混合均匀，并置于磁场中干压成型，磁场大小为.80000e，成型压力为5-10MPa，对成型的铁氧体进行烧结，烧结温度为1200-1300° C，在烧结l_2h后即可得到。
【专利摘要】本发明公开了一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成：铁精粉100-140、碳酸锶3-5、轻质碳酸钙2-3、氧化钴0.3-0.6、氧化硼0.2-0.5、葡萄糖酸钙0.5-0.8、聚乙烯醇0.7-1.4、水适量；本发明添加的氧化硼在坯体中起到助熔的作用，降低了材料的烧结温度，减少了资源浪费，添加的氧化钴具有降低材料的磁致伸缩系数和在一定温度范围内降低功率损耗的作用，本发明的永磁铁氧体材料制备方法简单，成本低，能够获得较高的剩余磁感应强度和较好的内禀矫顽力，应用前景广泛。
【IPC分类】C04B35-622, C04B35-26
【公开号】CN104844185
【申请号】CN201510212069
【发明人】余磊, 吴洁华, 曹彬, 陈远鹏, 陈志锐, 侯松, 储诚侃, 盛汉, 王景明
【申请人】安徽中磁高科有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月29日