一种永磁铁氧体的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及永磁铁氧体技术领域，尤其涉及一种永磁铁氧体的制造方法。
【背景技术】
[0002] 近二十年来，铁氧体材料作为电子功能材料之一，在信息存储、自动控制、机电、通 讯、军工等各种行业发挥了重要作用，其发展也十分迅速。目前，生产永磁铁氧体材料以陶 瓷法较为常见，其主要技术特点均是以Sr铁氧体为基础，通过La-Co联合离子代换提高性 能。永磁材料磁性能主要包括三个参数：剩余磁通密度（Br)、内禀矫顽力（Hcj)以及最大 磁能积（BH)max。要得到高性能产品，如何使球磨后粉料颗粒大小均一、尽可能处于单畴状 态、不易团聚至关重要，因而高性能分散剂的应用必不可少。
[0003] 目前生产中通常都是添加葡萄糖酸钙作为分散剂，在球磨过程中，含有高亲水基 的葡萄糖酸钙吸附到氧化物颗粒表面，起到空间位阻作用，同时它含有的多个高亲水基团 可以改进氧化物颗粒与水的润湿性，从而提高氧化物颗粒的分散性。但由于葡萄糖酸钙的 多个亲水基团具有较强的保水性，若葡萄糖酸钙添加量多大，则会造成后续成型过程中除 水困难，残余的葡萄糖酸钙会在烧结过程中分解导致磁体的开裂，影响产品质量，若添加葡 萄糖酸钙过少，则料浆难以充分分散，影响产品性能，这一直是困扰生产厂家的一个重要问 题。
[0004] 例如：中国专利申请公布号：CN102690108A，公开公告日2012年9月26日，公开了 一种永磁铁氧体生产方法，包括将永磁铁氧体一次预烧料粉料与永磁铁氧体回收料二次配 料后，添加二次添加剂后再经浆料的制备、成型及烧结得到永磁铁氧体材料；分散剂为葡萄 糖酸钙，葡萄糖酸钙：〇. 2~1.0 wt%。葡萄糖酸钙会在烧结过程中分解导致磁体的开裂，影 响产品质量。
【发明内容】
[0005] 本发明为了解决现有技术中永磁铁氧体烧结时容易开裂，烧结后的产品性能差的 不足，提供了一种能有效防止永磁铁氧体烧结时开裂，提高产品质量，提高产品整体性能的 永磁铁氧体制造方法。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，包括以下步骤： a、 配料：称取一定质量的永磁铁氧体预烧料，以永磁体预烧料的质量为基准，以质量百 分比的形式添加0. 3-0. 5%的Si02、0. 5-0. 7%的CaC03,得到混合料； b、 分级球磨：在混合料中添加质量百分比为0. 2-0. 4%的葡萄糖酸钙，采用直径为Dl 的钢球进行湿法球磨，得到平均粒度为0. 85-1. OMffl的一次研磨浆料；取出一次研磨浆料， 加入质量百分比为〇. 5-1. 5 %的聚羧酸铵盐，采用直径为D2的钢球进行湿法球磨，得到平 均粒度为〇. 65-0. 75Mm的二次研磨浆料，其中Dl > D2 ; c、 脱水定型：将二次研磨浆料进行脱水处理，脱水后的浆料装入模具后在 10000-14000GS的磁场下取向定型； d、烧结成型：将步骤c中得到的定型体在100°C -130Γ下保温lh-1. 5h，再升温至 400°C _500°C下保温2h-2. 5h，然后升温至1200°C -1300°C下保温lh-2h，最后冷却得到永磁 铁氧体。升温至400°C _500°C下保温2h-2. 5h是为了去除残留的聚羧酸铵盐、葡萄糖酸钙， 防止后续烧结开裂。
[0007] 通过分级球磨，能够快速得到粒度满足要求的研磨衆料，衆料颗粒分布范围窄，能 提高取向性；在一次球磨时加入葡萄糖酸钙作为分散剂，在二次球磨时加入聚羧酸铵盐，葡 萄糖酸钙具有良好的亲水性，可以减少微粒之间的团聚，使得浆料颗粒大小均一、尽可能处 于单畴状态、不易团聚，但是造成后续脱水困难，聚羧酸铵盐亲水性较弱，两种分散剂相互 作用，在保持分散性的同时，解决了脱水困难的问题；同时聚羧酸铵盐使得浆料在具有良好 的流动性，便于浆料定型，提高定型效率；该方法解决了烧结过程中容易开裂的问题；传统 制造方法中葡萄糖酸钙为0. 2-1. Owt%，而本方案中葡萄糖酸钙仅为0. 2-0. 4%，因此在烧结 过程中能有效而对防止产品开裂。
[0008] 作为优选，在步骤a中，所述的永磁铁氧体预烧料通过300目的筛网筛选处理，筛 去细小颗粒。过筛网除去细颗粒是为了改善物料颗粒大小均一性，避免长时间球磨后产生 过多的超细颗粒，因为不同大小的颗粒晶化温度不同，过宽的粒度分布会造成晶粒的不连 续生长。
[0009] 作为优选，所述的Dl与D2的比值在4-1. 5之间。Dl与D2的比值在该范围内，球 磨效率最高，分级球磨效果最佳。
[0010] 作为优选，所述的聚羧酸铵盐的碳链长度在5-10个C。若碳链长度过短则起不到 分散效果，若碳链过长则分散效果减弱，且易导致产品开裂，碳链长度在该范围内的聚羧酸 铵盐既能有效的起到分散效果。
[0011] 作为优选，在步骤C中，二次研磨浆料脱水通过真空栗脱水。
[0012] 作为优选，二次研磨浆料脱水后，脱水后的浆料中含水率为20% -35%。将含水率 控制在20% -35%之间，提高浆料的成型性，减轻成型时除水的压力，同时保证浆料的流动 性，利于定型时的磁场取向。
[0013] 因此，本发明具有如下有益效果：（1)分级球磨，球磨后的浆料粒度分布范围窄， 提高成品的质量稳定性和磁场取向性，可使Br和Hcj等主要性能得到较大的提升；（2)将 葡萄糖酸钙的用量降到〇. 4%以下，可以改善成型过程中的脱水困难和产品开裂的问题； (3)脱水后的浆料在低含水率的情况下仍保持良好的流动性，提高浆料的定型效率。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步描述： 实施例1 :把永磁铁氧体预烧料通过300目的筛网筛选处理，取不能通过孔目的永磁铁 氧体预烧料450g，以下质量百分比均以450g永磁体预烧料的质量为基准，以质量百分比的 形式添加0. 4%的Si02、0. 6%的CaC03,得到混合料；在混合料中添加质量百分比为0. 2% 的葡萄糖酸钙，进行湿法球磨，湿法球磨中钢球直径Dl=6. 6μπι，研磨12h，得到平均粒度为 0. 85-1. OMffl的一次研磨浆料，取出一次研磨浆料后，加入质量百分比为1. 5%的聚羧酸铵 盐后进行湿法球磨，聚羧酸铵盐的碳链长度为5-10个C，湿法球磨中钢球直径D2=3Mffl，研磨 8h，得到平均粒度为0. 65-0. 75μπι的二次研磨料，二次研磨浆料通过通过真空栗脱水，脱水 后的浆料中含水率为20% -35%，脱水后的浆料装入模具后在10000GS的磁场下取向定型， 将定型后的定型体在l〇〇°C下保温1.5h，再升温至400°C下保温2.5h，然后升温至1220Γ下 保温2h，最后冷却得到永磁铁氧体。
[0015] 实施例2 :葡萄糖酸钙的质量百分比为0. 3%，聚羧酸铵盐的质量百分比为1%，取 向定型的磁场大小为12000GS，定型后的定型体在115°C下保温I. 25h，再升温至450°C下保 温2. 25h，然后升温至1223Γ下保温I. 5h，其余的步骤与实施例1中相同。
[0016] 实施例3 :葡萄糖酸钙的质量百分比为0. 4%，聚羧酸铵盐的质量百分比为0. 5%， 取向定型的磁场大小为14000GS，定型后的定型体在130°C下保温lh，再升温至500°C下保 温2h，然后升温至1220Γ下保温lh，其余的步骤与实施例1中相同。
[0017] 比较例1 :葡萄糖酸钙的质量百分比为0.8%，不添加聚羧酸铵盐，其余步骤与实 施例1相同，烧结过程中产品开裂。
[0018] 比较例2 :葡萄糖酸钙的质量百分比为0. 3%，聚羧酸铵盐的质量百分比为1%，葡 萄糖酸钙、聚羧酸铵盐同时添加到混合料中进行湿法球磨得到一次研磨料，取消二次研磨， 湿法球磨中钢球直径Dl=6. 6μπι，其余步骤与实施例1相同，最后得到永磁铁氧体。
[0019] 下表为三个实施例、两个比较例的参数对比：
下表为通过三个实施例、两个比较例的制造出的产品性能对照：
通过上表数据可知，比较例1中由于葡萄糖酸钙的量太高而导致烧结过程中开裂；比 较例2中只进行一次球磨，虽然球磨后的平均粒度与实施例2的平均粒度相同，但是粒度不 均匀，分布范围较广，最终制成的产品性能都比实施例1、实施例2、实施例3低。
[0020] 而本方案中通过两次球磨使得浆料的粒度分布范围窄，浆料粒度更加均匀，一致 性好，从而提高成品的各项性能指数；减小葡萄糖酸钙的用量，同时增加聚羧酸铵盐，研磨 后的浆料脱水方便，脱水后定型方便、效率高，同时还能有效的防止烧结过程中产品开裂。 总而言之，采用本方案制造出的产品整体性能显著提高。
【主权项】
1. 一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，包括以下步骤： a、 配料：称取一定质量的永磁铁氧体预烧料，以永磁体预烧料的质量为基准，以质量百 分比的形式添加0. 3-0. 5%的Si02、0. 5-0. 7%的CaC03,得到混合料； b、 分级球磨：在混合料中添加质量百分比为0. 2-0. 4%的葡萄糖酸钙，采用直径为D1 的钢球进行湿法球磨，得到平均粒度为0. 85-1. 〇μπι的一次研磨浆料；取出一次研磨浆料， 加入质量百分比为〇. 5-1. 5%的聚羧酸铵盐，采用直径为D2的钢球进行湿法球磨，得到平 均粒度为〇. 65-0. 75Mm的二次研磨浆料，其中Dl>D2 ; c、 脱水定型：将二次研磨浆料进行脱水处理，脱水后的浆料装入模具后在 10000-14000GS的磁场下取向定型； d、 烧结成型：将步骤c中得到的定型体在100°C-130Γ下保温lh-1.5h，再升温至 400°C_500°C下保温2h-2. 5h，然后升温至1220°C-1225°C下保温lh-2h，最后冷却得到永磁 铁氧体。2. 根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，在步骤a中，所述的 永磁铁氧体预烧料通过300目的筛网筛选处理，筛去细小颗粒。3. 根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，所述的D1与D2的比 值在4-1. 5之间。4. 根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，所述的聚羧酸铵盐 的碳链长度在5-10个C。5. 根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，在步骤c中，二次研 磨浆料脱水通过真空栗脱水。6. 根据权利要求1或5所述的一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，二次研磨浆料脱 水后，脱水后的浆料中含水率为20% -35%。
【专利摘要】本发明涉及永磁铁氧体技术领域，尤其涉及一种永磁铁氧体的制造方法，取一定质量的永磁铁氧体预烧料，以质量百分比的形式添加0.3-0.5％的SiO2、0.5-0.7％的CaCO3；在混合料中添加0.2-0.4％的葡萄糖酸钙，采用直径为D1的钢球进行湿法球磨，得到一次研磨浆料；取出一次研磨浆料，加入质量百分比为0.5-1.5％的聚羧酸铵盐，采用直径为D2的钢球进行湿法球磨，得到二次研磨浆料，其中D1＞D2；将二次研磨浆料进行脱水处理，脱水后的浆料装入模具后在10000-14000GS的磁场下取向定型，然后烧结成型。本发明具有防止永磁铁氧体烧结时开裂，提高产品质量，提高整体性能的有益效果。
【IPC分类】C04B35/26, C04B35/634
【公开号】CN105384433
【申请号】CN201510704628
【发明人】郭超阳, 杨武国, 胡江平, 金志洪, 徐君
【申请人】横店集团东磁股份有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月27日