专利名称：一种电动机用烧结铁氧体磁体的制备方法
技术领域：
本发明涉及电机制备领域，特别涉及一种电动机用烧结铁氧体磁体的制备方法。
背景技术：
烧结铁氧体磁体广泛应用于电动机以及发电机中。随着技术的发展，汽车用电机逐步趋于小型、轻量化，在汽车用，电机中，从小型、轻量化的观点出发，追求保持高Br且具有进行薄型时发生的反磁场中不消磁的高HcJ的铁氧体烧结磁体。Sr铁氧体、Ba铁氧体等M型铁氧体烧结磁体通过以下工序制造(a)混合氧化铁和Sr及Ba的碳酸盐等的工序，(b)通过预烧进行铁氧体化反应，得到预烧熔渣的工序，(c) 粗粉碎预烧熔渣，并添加控制烧结行动的Si02、SrC03、CaC03等和根据需要控制HcJ的Al2O3 或Cr2O3以及水，并进行湿式微粉碎至平均粒径为0. 5 μ m的程度的工序，(d)将铁氧体微粒子的浆料在磁场中成形并干燥的工序，(e)煅烧的工序，烧结体根据使用目的进行形状加工，制造铁氧体烧结磁体。特许第3181559号公开的是具有以六角晶系铁氧体为主相且通式表示为 Ca1-xRx (Fe12_yMy) z019 (R为从含有Y的稀土类元素及Bi中选择至少一种的元素，其中必须含有 La，M为Co和/或Ni，x、y及z分别满足0. 2≤χ≤0. 8,0. 2≤y≤1.0及0. 5≤z≤1.2 的条件。)的组成的铁氧体烧结磁体。W018]段及实施例6中记述有特许第3181559号记述的铁氧体烧结磁体与Sr铁氧体(SrM)相比，具有约高2%的饱和磁化G π Is)及约高 10%的各向异性磁场(HA)。具有这样高值的铁氧体烧结磁体预测可以得到SrM中无法实现的高电势。也就是说，得到4.6kGG60mT)以上的Br，HcJ的最大值可增加约10%。但在特许第3181559号的实施例2记述的样品No. 2的磁特性(O2 = 20%烧结时)所示的Br = 4. 4KG(440mT)及HcJ = 3. 93k0e (313kA/m)，该值比预想值低，改善的余地大。特开平11-97225号公开的是具有以六角晶系磁体铅矿型铁氧体作为主相，从稀土类元素(含有Y)及Bi中选择至少一种元素为R，Co或(Co+Zn)为M时，Ba、R、Fe及M 的总计的构成比率由下述通式Ba1-xRx (Fe12_yMy) z019 (但0. 04≤χ≤0. 9、0. 3≤y≤0. 8、 0. 7 ≤ z ≤ 1. 2)表示的各向异性烧结磁体。特开平11-97225号的表1表示的与各向异性烧结磁体对应的各预烧式样的组成相对于本发明的基本组成特别是Ca量少在其范围之夕卜。另外，得到的铁氧体烧结磁体的磁特性(Br及HcJ)不能充分满足对高性能化的要求。国际公开第W005/027153号公开的是具有M型铁氧体构造，以Sr或由Sr及Ba组成的A元素、含有Y的稀土类元素中选择至少一种即必须含有La的R元素、Cale及Co为必须元素，通过粉碎氧化物磁性材料、成形及烧结的工序制造的铁氧体烧结磁体。上述氧化物磁性材料以下述通式(1)A1-x-yCaxRyFe2n-zCOzO19(原子比率)表示，上述铁氧体烧结磁体以下述通式(2)A1-x-y+aCax+bRy+cFe2n-zCOzO19 (原子比率)[其中，式(1)及式⑵满足，x、y、z及 η分别表示Ca、R元素及Co的含量及摩尔比，a、b、c及d分别表示在上述粉碎工序中添加的 A元素、Ca、R元素及Co的量，0. 03≤χ≤0. 4,0. 1≤y≤0. 6、0≤z≤0. 4、4≤η≤10、 x+y < 1、0· 03 ≤ x+b ≤ 0. 4、0· 1 ≤ y+c ≤ 0. 6、0· 1 ≤ z+d ≤ 0. 4、0· 50 ≤{(Ι-χ-y+a)/(1-y+a+b)}≤ 0. 97,1. 1 ≤(y+c)/(z+d)≤ 1. 8,1. 0 ≤(y+c)/x ≤ 20 及 0. 1 ≤ χ/ (z+d) ( 1. 2]表示。在该铁氧体烧结磁体必须含有Sr且Sr或(Sr+Ba)的含量比Ca含量多。国际公开第W005/027153号记述的铁氧体烧结磁体虽然具有高磁特性，但仍不能充分满足使用者对高性能化的日益严格的要求，以及对磁特性提高的进一步追求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种具有高的Br、高的HcJ及小的HcJ的温度依存性的电动机用烧结铁氧体磁体的制备方法。为实现上述目的，本发明的技术方案如下一种电动机用烧结铁氧体磁体的制备方法，该烧结铁氧体磁体具有M型铁氧体构造，具有由下述通式表示的组成SrHCexBE^e3nICoz，其中Ι-χ-y、x、y、ζ、η及3η-ζ 分别表示Sr、Ce、Ba及Co的含量及摩尔比，并满足下述条件的取值0. 08 ^ χ ^ 0. 18、 0. 3彡y彡0. 5,0. 7彡ζ彡0. 9、2彡η彡3，所述制备方法包括如下步骤1)选用SrO，CeO, BaCO3, Fe2O3, Co3O4粉末作为上述组分中元素来源的原料；2)通过湿法形成分散体，或通过干法形成颗粒，以形成原料混合物；3)在1220-1M0°C高温煅烧混合物以形成渣块，其中含有所需的磁铅石相，所述的混合物以分散体的形式或以颗粒的形式引入煅烧炉；4)对渣块进行湿法研磨，直到得到的其中颗粒直径为Iym左右的水分散体，形式为膏状，固体物含量为65-70% ；5)将所述膏状物在压力为30_50Mpa、定向磁场为1. 2-1. 5T的条件下压制成压坯， 并干燥该压坯以除去水分；6)烧结该压坯，烧结温度为U80_1320°C，时间为210-240分钟；7)对烧结后的材料进行机加工形成确定形状的磁铁。本发明的有益效果为1)本发明制备的烧结铁氧体磁体Br达4. 7-4. 8kGs，HcJ达4. 2-4. 3k0e,且HcJ的温度依存性[温度系数(β)]小，故装入该烧结铁氧体磁体的电机低温消磁量少。2)本发明与目前国内、国际上生产该产品的工艺方法相比具有原材料成本低，不增加附助设备，工艺简单，适于大工业生产等优点。
具体实施例方式实施例一 一种电动机用烧结铁氧体磁体的制备方法，该烧结铁氧体磁体具有M型铁氧体构造，具有由下述通式表示的组成JrmCeJa/e^Cc^，其中l-X-y、X、y、Z、n及3n-z分别表示Sr、Ce、Ba及Co的含量及摩尔比，并满足下述条件的取值x = 0. 08、y = 0. 5、ζ = 0. 7、 n^= 3，所述制备方法包括如下步骤1)选用SrO，CeO, BaCO3, Fe2O3, Co3O4粉末作为上述组分中元素来源的原料；2)通过湿法形成分散体，或通过干法形成颗粒，以形成原料混合物；3)在1220°C高温煅烧混合物以形成渣块，其中含有所需的磁铅石相，所述的混合物以分散体的形式或以颗粒的形式引入煅烧炉；
4)对渣块进行湿法研磨，直到得到的其中颗粒直径为1 μ m左右的水分散体，形式为膏状，固体物含量为65-70% ；5)将所述膏状物在压力为30Mpa、定向磁场为1. 5T的条件下压制成压坯，并干燥该压坯以除去水分；6)烧结该压坯，烧结温度为1280°C，时间为240分钟；7)对烧结后的材料进行机加工形成确定形状的磁铁。实施例二一种电动机用烧结铁氧体磁体的制备方法，该烧结铁氧体磁体具有M型铁氧体构造，具有由下述通式表示的组成JrmCeJa/e^Cc^，其中l-X-y、X、y、Z、n及3n-z分别表示Sr、Ce、Ba及Co的含量及摩尔比，并满足下述条件的取值x = 0. 18、y = 0. 3、z = 0. 9、 η = 2，所述制备方法包括如下步骤1)选用SrO，CeO, BaCO3, Fe2O3, Co3O4粉末作为上述组分中元素来源的原料；2)通过湿法形成分散体，或通过干法形成颗粒，以形成原料混合物；3)在1240°C高温煅烧混合物以形成渣块，其中含有所需的磁铅石相，所述的混合物以分散体的形式或以颗粒的形式引入煅烧炉；4)对渣块进行湿法研磨，直到得到的其中颗粒直径为1 μ m左右的水分散体，形式为膏状，固体物含量为65-70% ；5)将所述膏状物在压力为50Mpa、定向磁场为1. 2T的条件下压制成压坯，并干燥该压坯以除去水分；6)烧结该压坯，烧结温度为1320°C，时间为210分钟；7)对烧结后的材料进行机加工形成确定形状的磁铁。实施例三一种电动机用烧结铁氧体磁体的制备方法，该烧结铁氧体磁体具有M型铁氧体构造，具有由下述通式表示的组成JrmCeJa/e^Cc^，其中l-X-y、X、y、Z、n及3n-z分别表示Sr、Ce、Ba及Co的含量及摩尔比，并满足下述条件的取值x = 0. 13、y = 0.4,ζ = 0.8、 η = 3，所述制备方法包括如下步骤1)选用SrO，CeO, BaCO3, Fe2O3, Co3O4粉末作为上述组分中元素来源的原料；2)通过湿法形成分散体，或通过干法形成颗粒，以形成原料混合物；3)在1230°C高温煅烧混合物以形成渣块，其中含有所需的磁铅石相，所述的混合物以分散体的形式或以颗粒的形式引入煅烧炉；4)对渣块进行湿法研磨，直到得到的其中颗粒直径为1 μ m左右的水分散体，形式为膏状，固体物含量为65-70% ；5)将所述膏状物在压力为40Mpa、定向磁场为1. 4T的条件下压制成压坯，并干燥该压坯以除去水分；6)烧结该压坯，烧结温度为1300°C，时间为225分钟；7)对烧结后的材料进行机加工形成确定形状的磁铁。申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程， 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
权利要求
1. 一种电动机用烧结铁氧体磁体的制备方法，其特征在于，该烧结铁氧体磁体具有M 型铁氧体构造，具有由下述通式表示的组成3ινχ_#ΘχΒει/Θ3η_ζ&)ζ，其中1-x-y、χ、y、ζ、η及 3η-ζ分别表示Sr、Ce、Ba及Co的含量及摩尔比，并满足下述条件的取值0. 08^x^0. 18、 0. 3彡y彡0. 5,0. 7彡ζ彡0. 9、2彡η彡3，所述制备方法包括如下步骤1)选用SrO，CeO,BaCO3, Fe2O3' Co3O4粉末作为上述组分中元素来源的原料；2)通过湿法形成分散体，或通过干法形成颗粒，以形成原料混合物；3)在1220-1M0°C高温煅烧混合物以形成渣块，其中含有所需的磁铅石相，所述的混合物以分散体的形式或以颗粒的形式引入煅烧炉；4)对渣块进行湿法研磨，直到得到的其中颗粒直径为Iym左右的水分散体，形式为膏状，固体物含量为65-70% ；5)将所述膏状物在压力为30-50Mpa、定向磁场为1.2-1. 5T的条件下压制成压坯，并干燥该压坯以除去水分；6)烧结该压坯，烧结温度为U80-1320°C，时间为210-240分钟；7)对烧结后的材料进行机加工形成确定形状的磁铁。
全文摘要
本发明公开了一种电动机用烧结铁氧体磁体的制备方法，该烧结铁氧体磁体具有M型铁氧体构造，具有由下述通式表示的组成Sr1-x-yCexBayFe3n-zCoz，其中1-x-y、x、y、z、n及3n-z分别表示Sr、Ce、Ba及Co的含量及摩尔比，并满足下述条件的取值0.08≤x≤0.18、0.3≤y≤0.5、0.7≤z≤0.9、2≤n≤3，所述制备方法包括如下步骤采用SrO，CeO，BaCO3，Fe2O3，Co3O4粉末作为原料；湿法分散混合；在122O-1240℃高温煅烧；对渣块进行湿法研磨，形成颗粒直径为1μm左右的膏状水分散体；在压力为30-50Mpa、定向磁场为1.2-1.5T的条件下压制成压坯，并干燥该压坯以除去水分；在烧结温度为1280-1320℃，时间为210-240分钟下烧结；机加工。
文档编号C04B35/622GK102557608SQ20121003538
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者胡春涛 申请人:无锡市万邦机械制造厂