专利名称：一种制备非稀土高磁性永磁铁氧体材料的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备永磁铁氧体材料的方法，特别是涉及一种不采用稀土元素取代制备磁铅石结构的永磁铁氧体材料的方法。
技术背景
铁氧体永磁材料是以Fe2O3为主要组元的复合氧化物永磁材料。
非稀土取代制备的永磁铁氧体也称为M型六角晶系铁氧体。一般M型六角晶系铁氧体可以表示为MO · nFe203式中M为Ba、Sr、Pb等，η为摩尔比，且η值满足5. 5彡η彡6. 5。
具有实用价值的永磁铁氧体是六角对称的磁铅石型铁氧体。每个磁铅石型铁氧体晶胞含有两个锶铁氧体分子。锶铁氧体的晶体结构可以简单地认为是由含有锶离子的“R 块”和尖晶石结构的“S块”堆砌而成。
由于M型永磁铁氧体不含有N1、Co以及稀土等高价格金属元素，因此价格较低。 M型永磁铁氧体剩磁适中，化学稳定性好，相对质量较低，性价比高于其他永磁材料，在市场上已占主导地位。永磁铁氧体材料作为磁性材料的一个重要组成部分，在家电、计算机、汽车、通信等行业发挥着重要的作用。
一般对铁氧体材料来说，居里温度在400°C以上。Hcb称为材料矫顽力，也称之为外禀性能，与材料制备工艺，形状等有关。永磁材料磁性能，主要由内禀特性决定，通常我们更关心下列三个参数Br = σ s P f = Ms fHcj = (KI/Ms) fc(BH)max = Wmax= 1/2(BdHd) max=1/2 (Br/μ 0) l/2Br=l/4 Br2/(y 0)式中Ms为饱和磁化强度，P为密度，f为取向度，Kl为磁晶各向异性常数，fc为单畴颗粒的存在，其中μ O = 4 π X 10-7 (H/m)，Br为剩余磁感应强度，He j为内禀矫顽力，(BH) max为最大磁能积。
目前永磁铁氧体材料在不采用稀土取代制备时，无法在剩余磁感应强度 Br ^ 400mT时同时达到内禀矫顽力Hcj ^ 318. 3kA/m
发明内容
本发明所要解决的 技术问题是在不采用稀土取代的工艺条件下，制备一种与现有工艺得到的永磁铁氧体材料相比，同时具有高剩余磁感应强度Br和内禀矫顽力Hcj的永磁铁氧体材料。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种制备非稀土高磁性永磁铁氧体材料的新工艺，包括如下步骤混料工序将预烧料混合后用湿式球磨机进行f 10小时的混合、破碎处理，料浆烘干后比表面积为ri0m2/g;其中预烧料包括主、副成分和助磨剂，主成分为Fe2O3和SrCO3，摩尔比为5. 9 5飞.2， 换算得知 Fe2O3 :80. 7wt% 87. 0wt%，SrCO3 :12. lwt% 13. 3wt% ;副成分为 CaC03 :O.lwt% 1. 5wt% ；Si02:0. 2wt% 1. 0wt% ；A1203 :0wt% 3. 0wt%。
预烧工序将混料工序所得混合物在空气中进行预烧，预烧温度为115(T135(TC， 保温时间小于6小时，获得一次预烧物；将所得一次预烧物进行二次煅烧，温度为 115(Tl350°C，保温时间小于6小时，获得二次煅烧物；粗碎工序将上述二次煅烧物利用粉碎机粉碎，同时进行粒级筛分，要求过8(Γ200目筛，粒度达到1 6μπι;细磨工序将粗碎工序所得粉料用球磨机进行细磨，分散介质为水，粉碎粒径为O.2 1. O μ m，比表面积为7 12m2/g ；在进行细磨时，添加副成份，其添加量分别为=CaCO3 :0.1wt0^l. 5wt% ； SiO2:0. 2wt% 1. 0wt% ；A1203 :0wt% 3. 0wt% ；Cr2O3 :0wt% 3· 0wt% ;高岭土 :0wt% 3. 0wt%,所添加的副成份可以是其中的一种或几种的复合添加物。
成型工序采用湿法磁场成型，将上述湿式工序得到的料浆浓缩为含水25飞0%的料衆，调制成成型料衆，在外加磁场为6 18k0e、成型压力为O.1"!. Oton/cm2的条件下压制成 Φ28·5ι πιΧ (5 15) mm 的生还；烧结工序将成型工序所得生坯在空气中进行烧结，温度为115(T135(TC，保温时间0.5飞小时，获得熟坯，并对熟坯上下端面进行打磨。
在本发明中，为进一步提高磁体料浆成型时的取向度，在细磨工序加入分散剂，添加量为山梨糖0wt% l. 5wt% ;抗坏血酸0wt% l. 5wt% ;葡萄糖酸0wt% l. 5wt% ;所添加的分散剂可以是其中的一种或几种的复合添加物。
通过本发明提供的制备工艺，使得不采用稀土取代制备得到的铁氧体磁性材料， 达到剩余磁感应强度Br彡400mT时内禀矫顽力Hcj彡322. 3kA/m。
图1是本发明制备工艺流程图具体实施方式
以下为制备非稀土高磁性永磁铁氧体材 料的第一个实施例，包括如下步骤混料工序将预烧料混合后用湿式球磨机进行f 10小时的混合、破碎处理，料浆烘干后比表面积为ri0m2/g;其中预烧料包括主、副成分和助磨剂，主成分为Fe2O3和SrCO3，摩尔比为6. 15 ;副成分为 CaCO3 0. 3wt% 0. 5wt% ；Si02:0. 2wt% 0. 4wt% ；A1203 :1. 0wt% 3. 0wt% ;另外添加助磨剂1.0wt% ；预烧工序将混料工序所得混合物在空气中进行预烧，预烧温度为1180°C，保温时间3 小时，获得六份一次预烧物作为对比例，分别编号为A-1、A-2、A-3、B-1、B-2、B-3，将上述编号为Β-1、Β-2、Β-3的预烧物进行二次煅烧，煅烧温度为1280°C，保温时间3小时，获得二次煅烧物；粗碎工序将上述二次煅烧物利用粉碎机粉碎，同时进行粒级筛分，要求过8(Γ200目筛，粒度达到1 6μπι ;细磨工序将粗碎工序所得粉料用球磨机进行细磨，分散介质为水，粉碎粒径为O.2 1. O μ m，比表面积为7 12m2/g ；在进行细磨时，添加副成份，其添加量分别为=CaCO3 :0.1wt0^l. 5wt% ； SiO2:0. 2wt% 1. 0wt% ；A1203 :0wt% 3. 0wt% ；Cr2O3 :0wt% 3· 0wt% ;高岭土 :0wt% 3. 0wt%,所添加的副成份可以是其中的一种或几种的复合添加物。
在本发明中，为提高磁体料浆成型时的取向度，在细磨工序加入分散剂，山梨糖 0wt% l. 5wt% ;抗坏血酸0wt% l. 5wt% ;葡萄糖酸0wt% l. 5wt% ;所添加的分散剂可以是其中的一种或几种的复合添加物。
成型工序采用湿法磁场成型，将上述湿式工序得到的料浆浓缩为含水25飞0%的料衆，调制成成型料衆，在外加磁场为6 18k0e、成型压力为O.1"!. Oton/cm2的条件下压制成 Φ28·5ι πιΧ (5 15) mm 的生还；烧结工序将成型工序所得生坯在空气中进行烧结，烧结温度为1200°C，保温时间3小时，获得熟坯，并对熟坯上下端面进行打磨。
所有工序完成后，得到永磁铁氧体样品A_l、B_1 ;A_2、B_2 ;A_3、B_3。
上述样品检测磁性能对比如下表
权利要求
1.一种制备非稀土高磁性永磁铁氧体材料的方法，包括下列步骤混料工序将预烧料混合后用湿式球磨机进行f 10小时的混合、破碎处理，料浆烘干后比表面积为ri0m2/g;其中所述预烧料包括主、副成分和助磨剂，主成分为Fe2O3 80. 7wt9T87. 0wt%, SrCO3 12. lwt% 13. 3wt%,副成分为 CaCO3 :0. lwt% l. 5wt% ；Si02:0. 2wt% l. 0wt% ；A1203 0wt% 3. 0wt%,助磨剂0. 5 wt% 1. 2 wt% ；预烧工序将混料工序所得混合物在空气中进行预烧，温度为115(T135(TC，保温时间小于6小时，获得一次预烧物；将所得一次预烧物进行二次煅烧，温度为115(T135(TC，保温时间小于6小时，获得二次煅烧物；粗碎工序将上述二次煅烧物利用粉碎机粉碎，同时进行粒级筛分，粒度达到广6 μ m ;细磨工序将粗碎工序所得粉料用球磨机进行细磨，分散介质为水，粉碎粒径为 O. 2 1. O μ m，比表面积为7 12m2/g ；在细磨工序添加下列成分中的一种成分或两种以上混合而成的复合添加物=CaCO3 O.lwt% 1. 5wt% ；Si02:0. 2wt% 1. 0wt% ；A1203 :0wt% 3. 0wt% ；Cr2O3 :0wt% 3. 0wt% ;高岭土 0wt% 3. 0wt% ；成型工序采用湿法磁场成型，将上述湿式工序得到的料浆浓缩为含水25飞0%的料衆，调制成成型料衆，在外加磁场为6 18k0e、成型压力为O.1"!. Oton/cm2的条件下压制成 Φ28·5ι πιΧ (5 15) mm 的生还；烧结工序将成型工序所得生坯在空气中进行烧结，温度为115(T135(TC，保温时间小于6小时，获得熟坯，并对熟坯上下端面进行打磨。
2.根据权利要求1所述的制备非稀土高磁性永磁铁氧体材料的方法，其特征在于在细磨工序中加入分散剂，所述分散剂为下列成分中的一种山梨糖0wt9Tl. 5wt% ;抗坏血酸 0wt% 1. 5wt% ;葡萄糖酸 0wt% 1. 5wt%。
3.根据权利要求1或2所述的制备非稀土高磁性永磁铁氧体材料的方法，其特征在于 在细磨工序中加入分散剂，所述分散剂为由下列成分中两种以上混合而成的复合添加物 山梨糖0wt% 1. 5wt% ;抗坏血酸0wt% 1. 5wt% ;葡萄糖酸0wt% 1. 5wt%。
全文摘要
本发明提供一种不采用稀土元素取代制备高磁性的磁铅石结构的永磁铁氧体材料的方法，包括混料工序、预烧工序、粗碎工序、细磨工序、成型工序、烧结工序。通过在预烧工序中进行二次煅烧，提高永磁铁氧体的剩余磁感应强度Br、內禀矫顽力Hcj，使得永磁铁氧体达到剩余磁感应强度Br≥400mT的同时，內禀矫顽力Hcj≥322.3kA/m。
文档编号C04B35/26GK103058641SQ201110414898
公开日2013年4月24日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者匡雪冬, 邱士星, 董晓明, 袁小镇, 杨孝雄, 吴永路, 丁文澜 申请人:南京梅山冶金发展有限公司, 宝钢集团上海梅山有限公司, 上海梅山钢铁股份有限公司