专利名称：一种干式异方性锶铁氧体的制造方法
技术领域：
本发明涉及铁氧体的制造方法，具体涉及一种干式异方性锶铁氧体的制造方法。
背景技术：
传统的干式异方性锶铁氧体的生产工艺中，通常需要加入樟脑作为粘合剂。它在常温下容易挥发而产生大量刺激性气味的气体，对人体有一定的危害，同时对环境也会造成很大的污染。若产业工人大剂量接触，会造成心脏活动麻痹，引起严重的痉挛。目前工业生产中基本是使用樟脑及硬脂酸钙作为成型粘合剂，虽然也有少量文献及专利中出现过使用脂肪酸系酯蜡等物质，但是由于其属于天然植物蜡，其中含有部分难分解、熔点高的物质，添加后，经烧结产品表面会出现大量的蜂孔，同时它们的硬度大，粘度及润滑性也达不到很好的润滑、分散效果，因此不适合工业生产。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种干式异方性锶铁氧体的制造方法，其使用合成蜡作为粘合剂，可减少因使用樟脑而造成的对人身的危害和对环境的污染，还可以提高烧结体密度，避免产品表面产生蜂孔，形成具有优越磁性能的干式异方性锶铁氧体。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:(I)制备预烧细粉料按摩尔比Fe2O3:SrC03=5.7-5.9: I称取原料Fe2O3和SrCO3,经混合、烘干、预烧、粗破碎，得到粗粉料，然 后加入该粗粉料重量的0.8-1.25wt%的CaCO3及0.08-0.3wt%的SiO2,再经细粉碎、烘干，得到预烧细粉料；(2)制备混炼浓缩料称取步骤(I)所得预烧细粉料与作为粘合剂的合成蜡混合，其中合成蜡占l-12wt%,预烧细粉料占99-88wt%，混合后投入密炼机，经加热混炼后冷却至室温，得到混炼浓缩料；(3)制备成型用细粉称取步骤(2)所得混炼浓缩料和步骤(I)所得预烧细粉料以质量比1:9混合，得到合成蜡占0.1-1.2wt%的混合物，再加入该混合物重量的0.05-1.2wt%的成型辅助剂硬脂酸钙，经混合、微粉碎，得到成型用细粉；(4)成型烧结将步骤(3)所得成型用细粉经成型、烧结、磨削，得到本发明的干式异方性锶铁氧体。所述合成蜡为棕黄色块状固体，分子量为200-600、碳原子数为4-26的烃类混合物，主要成分是直链烷烃，同时还含有环烷烃、异构烷烃、芳香烃、不饱和烃或它们的混合物。所述合成蜡的密度为0.990-0.999g/cm3，熔点为58-79°C，不溶于水，溶于热乙醇。
优选地，步骤(2)中合成蜡占1.5_8wt%。更优选地，步骤(2)中合成蜡占2_6wt%。步骤(I)中预烧细粉料的平均粒度为0.65-0.8 μ m，优选为0.7-0.75 μ m。步骤(2)中加热混炼的时间为10_25min。本发明添加的合成蜡粘合剂，是一种棕黄色块状固体物质，分子量约为200-600、碳原子数约为4-26的烃类混合物，主要成分是直链烷烃，同时还有少量环烷烃、异构烷烃、芳香烃、不饱和烃或它们的混合物。密度为0.990-0.999g/cm3，熔点为58_79°C，不溶于水，溶于热乙醇等有机溶剂，可以通过高纯度食品级微晶蜡中加入高碳醇助酯化剂、弱酸性酯化催化剂、有机盐催化剂等经催化氧化、氮气酯化等工艺制得。合成蜡作为粘合剂，在产品中其添加量(即含量)为0.1-1.2wt%。添加量过少，不能发挥效果，颗粒和磁晶取向度不好，成型性变差；添加量过多，会导致烧结时有机物的碳化而使烧结体的密度下降，使Br等磁性能变差。
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在添加合成蜡粘合剂的同时还添加了 0.05-1.2wt%的成型辅助剂硬脂酸钙，添加量优选为0.1-0.8wt%。通过添加成型辅助剂能有效地改进成型性、提高流动性和减少摩擦力，能进一步改善磁性能。本发明的有益效果是:由于在干式异方性锶铁氧体的制造方法中以合成蜡取代樟脑作为粘合剂，得益于其难挥发的特性，因此反应体系中粘合剂的添加量不会随着整个工艺过程的进行而减少；可以降低生产成本，减少使用樟脑作为粘合剂所造成的对人身的危害和对环境的污染；合成蜡的热分解温度较宽，在100-500°C范围内缓慢分解，最终分解完的温度低于锶铁氧体的形成温度，当其处于熔融态时，具有很好的流动性，能更好地渗入到粉末间隙中，有利于磁体的成型和致密度的提高，还能避免生坯开裂和烧结体表面出现蜂孔；同时合成蜡还具有很好的润滑性，继而减少成型过程中铁氧体颗粒转动的摩擦力，有利于提高颗粒和磁晶的取向度。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。实施例1采用以下步骤制得本发明产品:(I)制备预烧细粉料按摩尔比Fe2O3:SrC03=5.7: I称取原料Fe2O3和SrCO3混合、烘干及预烧，得到预烧料。使用振动球磨机将上述预烧料粗破碎成平均粒度为2-6 μ m的粗粉料，加入该粗粉料重量的0.8wt%的CaCO3及0.3wt%的SiO2后，细粉碎成平均粒度为0.8 μ m的细粉后烘干，得到预烧细粉料。(2)制备混炼浓缩料称取步骤(I)所得预烧细粉料与合成蜡混合，其中合成蜡占lwt%，预烧细粉料占99wt%,将混合后的材料投入密炼机，加热的同时进行混炼。当温度升至75°C时，开启冷却水循环，控制温度在80°C左右，混合15min，混合完成后冷却至室温，得到混炼浓缩料。(3)制备成型用细粉
称取步骤(2)所得混炼浓缩料和步骤(I)所得预烧细粉料以质量比1:9混合，得到合成蜡占0.lwt%的混合物，再加入该混合物重量的0.8wt%的成型辅助剂硬脂酸钙，使用双螺旋混合机混合15min，然后通过机械分散设备微粉碎，得到成型用细粉。(4)成型烧结使用45T半自动液压机将步骤(3)所得成型用细粉成型成φ28ηιηι的圆柱体，并进行烧结、磨削，得到本发明的干式异方性锶铁氧体。实施例2采用以下步骤制得本发明产品4:(I)制备预烧细粉料按摩尔比Fe2O3:SrC03=5.8: I称取原料Fe2O3和SrCO3混合、烘干及预烧，得到预烧料。使用振动球磨机将上述预烧料粗破碎成平均粒度为2-6 μ m的粗粉料，加入该粗粉料重量的1.lwt%的CaCO3及0.2wt%的SiO2后，细粉碎成平均粒度为0.72 μ m的细粉后烘干，得到预烧细粉料。(2)制备混炼浓缩料称取步骤(I)所得预烧细粉料与合成蜡混合，其中合成蜡占6wt%，预烧细粉料占94wt%,将混合后的材料投入密炼机，加热的同时进行混炼。当温度升至75°C时，开启冷却水循环，控制温度在80°C左右，混合15min，混合完成后冷却至室温，得到混炼浓缩料。(3)制备成型用细粉
称取步骤(2)所得混炼浓缩料和步骤(I)所得预烧细粉料以质量比1:9混合，得到合成蜡占0.6wt%的混合物，再加入该混合物重量的0.4wt%的成型辅助剂硬脂酸钙，使用双螺旋混合机混合20min，然后通过机械分散设备微粉碎，得到成型用细粉。(4)成型烧结使用45T半自动液压机将步骤(3)所得成型用细粉成型成<p28mm的圆柱体，并进行烧结、磨削，得到本发明的干式异方性锶铁氧体。实施例3采用以下步骤制得本发明产品:(I)制备预烧细粉料按摩尔比Fe2O3:SrC03=5.9: I称取原料Fe2O3和SrCO3混合、烘干及预烧，得到预烧料。使用振动球磨机将上述预烧料粗破碎成平均粒度为2-6 μ m的粗粉料，加入该粗粉料重量的1.25wt%的CaCO3及0.lwt%的SiO2后，细粉碎成平均粒度为0.65 μ m的细粉后烘干，得到预烧细粉料。(2)制备混炼浓缩料称取步骤(I)所得预烧细粉料与合成蜡混合，其中合成蜡占12wt%，预烧细粉料占88wt%,将混合后的材料投入密炼机，加热的同时进行混炼。当温度升至75°C时，开启冷却水循环，控制温度在80°C左右，混合25min，混合完成后冷却至室温，得到混炼浓缩料。(3)制备成型用细粉称取步骤(2)所得混炼浓缩料和步骤(I)所得预烧细粉料以质量比1:9混合，得到合成蜡占1.2wt%的混合物，再加入该混合物重量的0.lwt%的成型辅助剂硬脂酸钙，使用双螺旋混合机混合25min，然后通过机械分散设备微粉碎，得到成型用细粉。
(4)成型烧结使用45T半自动液压机将步骤(3)所得成型用细粉成型成tp28mm的圆柱体，并进行烧结、磨削，得到本发明的干式异方性锶铁氧体。实施例4采用实施例2的方法，其中在步骤(2)中预烧细粉料与合成蜡混合时合成蜡占2wt%，制备得到本发明产品I。实施例5采用实施例2的方法，其中在步骤(2)中预烧细粉料与合成蜡混合时合成蜡占3wt%，制备得到本发明产品2。实施例6采用实施例2的方法， 其中在步骤(2)中预烧细粉料与合成蜡混合时合成蜡占4wt%,制备得到本发明产品3。实施例7采用实施例2的方法，其中在步骤(2)中预烧细粉料与合成蜡混合时合成蜡占8wt%，制备得到本发明产品5。以下为用樟脑来代替合成蜡的对比例。对比例I采用以下步骤制得对比样品1:( I)制备预烧细粉料按摩尔比Fe2O3:SrC03=5.8: I称取原料Fe2O3和SrCO3混合、烘干及预烧，得到预烧料。使用振动球磨机将上述预烧料粗破碎成平均粒度为2-6 μ m的粗粉料，加入该粗粉料重量的1.lwt%的CaCO3及0.2wt%的SiO2后，细粉碎成平均粒度为0.72 μ m的细粉后烘干，得到预烧细粉料。(2)制备浓缩料称取步骤(I)所得预烧细粉料与樟脑混合，其中樟脑占4wt%，预烧细粉料占96wt%，将混合后的材料投入机械分散设备中微粉碎，得到浓缩料。(因为樟脑极易挥发的物理特性，不需要进行加热密炼，其浓缩料也能与预烧细粉料进行均匀的混合)(3)制备成型用细粉称取步骤(2)所得浓缩料和步骤(I)所得预烧细粉料以质量比1:9混合，得到樟脑占0.4wt%的混合物，再加入该混合物重量的0.4wt%的成型辅助剂硬脂酸钙，使用双螺旋混合机混合20min，然后通过机械分散设备微粉碎，得到成型用细粉。(4)成型烧结使用45T半自动液压机将步骤(3)所得成型用细粉成型成的圆柱体，并进行烧结、磨削，得到对比样品I。对比例2采用对比例I的方法，其中在步骤(2)中樟脑占8wt%，制备得到对比样品2。对比例3采用对比例I的方法，其中在步骤(2)中樟脑占12wt%，制备得到对比样品3。以上实施例和对比例所得产品的性能测试方法为:
a)产品的密度用排水法测试。b)在磁性能方面，产品的剩磁Br、磁感矫顽力Hcb、内禀矫顽力Hcj采用湖南娄底电子研究所的B-H测试仪测试，可输出J-H回线、B-H回线、退磁曲线等。测试方法:将样品使用平面磨削机进行打磨，确保圆饼的上下两个面均光滑平整，且上下两面相互平行，然后使用B-H测试仪在1500KA/m磁场条件下测试，测试环境温度为23°C左右。测试结果的重复性为:Br、Hcb、Hcj 均为 ±0.2%。 采用上述测试方法对分别以本发明采用的合成蜡(本发明产品1-5 )和现有技术采用的樟脑(对比样品1-3)作为粘合剂制备得到的干式异方性锶铁氧体产品进行性能测试，结果列于以下表I中。表I合成蜡和樟脑作为粘合剂的产品性能测试结果
权利要求
1.一种干式异方性锶铁氧体的制造方法，其特征在于包含以下步骤: (1)制备预烧细粉料 按摩尔比Fe2O3:SrC03=5.7-5.9:1称取原料Fe2O3和SrCO3，经混合、烘干、预烧、粗破碎，得到粗粉料，然后加入该粗粉料重量的0.8-1.25wt%的CaCO3及0.08-0.3wt%的SiO2,再经细粉碎、烘干，得到预烧细粉料； (2)制备混炼浓缩料 称取步骤(I)所得 预烧细粉料与合成蜡混合，其中合成蜡占l_12wt%，预烧细粉料占99-88wt%,混合后投入密炼机，经加热混炼后冷却至室温，得到混炼浓缩料； (3)制备成型用细粉 称取步骤(2)所得混炼浓缩料和步骤(I)所得预烧细粉料以质量比1:9混合，再加入该混合物重量的0.05-1.2wt%的硬脂酸钙，经混合、微粉碎，得到成型用细粉； (4)成型烧结 将步骤(3)所得成型用细粉经成型、烧结、磨削，得到本发明的干式异方性锶铁氧体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述合成蜡为分子量200-600、碳原子数4-26的烃类混合物，主要成分是直链烷烃，同时还含有环烷烃、异构烷烃、芳香烃、不饱和烃或它们的混合物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述合成蜡的密度为0.990-0.999g/cm3,熔点为58-79°C，不溶于水，溶于热乙醇。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述步骤(2)中合成蜡占1.5-8wt%。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:所述步骤(2)中合成蜡占2-6wt%。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述步骤(I)中预烧细粉料的平均粒度为0.65-0.8 μ m。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述步骤(2)中加热混炼的时间为10_25mino
全文摘要
本发明涉及一种干式异方性锶铁氧体的制造方法，以Fe2O3和SrCO3作为原料，以CaCO3、SiO2作为添加剂，以合成蜡及硬脂酸钙分别作为粘合剂及成型辅助剂，包含以下步骤制备预烧细粉料、制备混炼浓缩料、制备成型用细粉、成型烧结，其通过在工艺中使用合成蜡作为粘合剂来代替传统的樟脑粘合剂，可减少因使用樟脑而造成的对人身的危害和对环境的污染，还可以提高烧结体密度，避免产品表面产生蜂孔，形成具有优越磁性能的干式异方性锶铁氧体。
文档编号C04B35/26GK103145409SQ20131007716
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月11日 优先权日2013年3月11日
发明者吴捷, 潘欢欢, 温东强, 白钰, 王忆 申请人:广东江粉磁材股份有限公司