一种改善干压等方性永磁铁氧体性能的方法
【专利摘要】本发明涉及一种改善干压等方性永磁铁氧体性能的方法，通过采用二次配方、二次球磨、烘干煅烧、三次配方、三次球磨、进行掺脂处理、进行干燥、造粒处理、进行压型处理、进行烧结处理和抛光处理，获得马达用磁石产品。在烧结前通过煅烧工艺，促进Fe2+充分氧化为Fe3+，从而有利于原材料的充分铁氧体化；采用超细粉体技术，提高粉体的反应活性，使掺杂更加均匀、充分；通过粉体表面有机包覆，降低粉体团聚；同时采用三次配方与球磨工艺，在不添加稀土元素La及战略元素Co的前提下，提高铁氧体的磁性能，改善磁石在微马达中应用的Ec值。
【专利说明】一种改善干压等方性永磁铁氧体性能的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于磁性材料的制造【技术领域】，涉及一种永磁铁氧体磁性材料的制备方法，特别是一种使用超细粉体制备干压等方性永磁铁氧体磁瓦的方法。
【背景技术】
[0002]磁性材料因其特殊的性能被广泛应用于汽车、家电、电动玩具、电动工具、计算机、办公设备、扬声器、微波炉和传感器等领域。铁氧体磁性材料因其原料易得，价格便宜，性价比高而成为应用最广泛的磁性材料。随着我国经济的快速发展，我国铁氧体磁性材料的年产量占全球年产量的60%以上。
[0003]按照磁性能的特点，铁氧体主要包含永磁铁氧体和软磁铁氧体。其中，永磁铁氧体按照制造工艺的不同可以分为干压等方性、干压异方性和湿压异方性三种，其中干压等方性烧结永磁铁氧体因为成型工艺简单、合格率高，适合批量生产小型、异型产品而成为铁氧体家族非常重要的一员，现有的干压等方性永磁铁氧体的制备工艺如图1所示。
[0004]纳米材料是上世纪末期快速发展起来的一类新型材料。纳米材料粒径小，比表面积大，表面活性高，有许多不同于常规材料的奇特现象，如表面效应，小尺寸效应，宏观量子隧道效应等。但是由于纳米材料表面活性太高，容易发生团聚，导致在应用过程中难以充分发挥纳米材料的作用。解决这一问题的有效方法是对纳米材料表面改性。
[0005]中国专利CN1458118公布了一种纳米永磁铁氧体粉末的制备方法，该制备方法以硝酸盐为主要原料，采用溶胶-凝胶法合成了纳米永磁铁氧体粉末。中国专利CN101205137A公布了一种干压成型的烧结永磁铁氧体的制造方法，该方法通过粉碎工序、干压磁粉制备工序、干压成型工序和烧结工序，制得了一种分子式为
，其中，b为0.0Ol?0.03，R中必须含有稀土元素La，B中必须含有战略元素Co。La是一种稀土元素，地壳中储量少，提炼困难，价格较高；而Co更是被称为战略元素，在地球上非常稀有，其氧化物的价格几乎是铁氧体预烧料的100倍，大大的提高了原材料成本。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种提高铁氧体的磁性能，改善磁石在微马达中应用的Ec值的改善干压等方性永磁铁氧体性能的方法。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种改善干压等方性永磁铁氧体性能的方法，其工艺步骤是:
步骤一采用二次配方:在铁氧体预烧料中添加0.4?2%的碳酸钙、0.05?0.8 %的硼酸和0.05?0.8 %的高岭土 ；
步骤二采用二次球磨:将二次配方所得的混合物，在行星式球磨机中进行球磨，料:球:水的比例为1:6:1.2，转速为100?600转/min，球磨时间为4?24 h ;
步骤三采用烘干煅烧:将二次球磨后得到 的浆料烘干，将其打散，然后在600?1000°C下煅烧2-12h;
步骤四采用三次配方:将煅烧后得到的粉料添加碳酸钙、硼酸、乙醇和表面改性剂，其中碳酸钙的添加量为0%-1.0 %，硼酸的添加量为O %-0.5%，乙醇的添加量为O %-10%，表面改性剂的添加量为0.05 %-2%；
步骤五采用三次球磨:将三次配方所得的混合物，在行星式球磨机中进行球磨，料:球:水的比例为1:6:1.2，转速为100-600转/min，球磨时间为4-48 h ;
步骤六进行掺脂处理:经步骤五球磨完毕后，再在浆料中添加0.05-2 °/4-PVA，继续球磨0.5-5h ;
步骤七进行干燥、造粒处理:将掺脂后的浆料烘干、打散，添加0.05-2%硬脂酸钙，造粒；
步骤八进行压型处理:将造粒后的磁粉装入干压等方性模具中，在一定的压力下成型，获得铁氧体素坯；·
步骤九进行烧结处理:将压型后铁氧体素坯在1100-13001:下烧结0.5-6h;步骤十进行抛光处理:将烧结得到的铁氧体进行抛光处理，获得马达用磁石产品。
[0008]在步骤四中所述表面改性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。
[0009]本发明的积极效果是:在烧结前通过煅烧工艺，促进Fe2+充分氧化为Fe3+，从而有利于原材料的充分铁氧体化；采用超细粉体技术，提高粉体的反应活性，使掺杂更加均匀、充分；通过粉体表面有机包覆，降低粉体团聚；同时采用三次配方与球磨工艺，在不添加稀土元素La及战略元素Co的前提下，提高铁氧体的磁性能，改善磁石在微马达中应用的Ec值。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是现有技术的工艺流程方框图。
[0011]图2是本发明的工艺流程方框图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例和附图对本发明进一步说明。
[0013]参见图2，一种改善干压等方性永磁铁氧体性能的方法，其工艺步骤是:
步骤一采用二次配方:在铁氧体预烧料中添加0.4-2%的碳酸钙、0.05-0.8 %的
硼酸和0.05-0.8 %的高岭土 ；
步骤二采用二次球磨:将二次配方所得的混合物，在行星式球磨机中进行球磨，料:球:水的比例为1:6:1.2，转速为100-600转/min，球磨时间为4-24 h ;
步骤三采用烘干煅烧:将二次球磨后得到的浆料烘干，将其打散，然后在600-1000°C下煅烧2-12h;
步骤四采用三次配方:将煅烧后得到的粉料添加碳酸钙、硼酸、乙醇和表面改性剂，其中碳酸钙的添加量为0%-1.0 %，硼酸的添加量为O %-0.5%，乙醇的添加量为O %-10%，表面改性剂的添加量为0.05 %-2%，所述表面改性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；步骤五采用三次球磨:将三次配方所得的混合物，在行星式球磨机中进行球磨，料:球:水的比例为1:6:1.2，转速为100-600转/min，球磨时间为4-48 h ;
步骤六进行掺脂处理:经步骤五球磨完毕后，再在浆料中添加0.05-2 °/4PVA，继续球磨0.5-5h ;
步骤七进行干燥、造粒处理:将掺脂后的浆料烘干、打散，添加0.05-2%硬脂酸钙，造粒；
步骤八进行压型处理:将造粒后的磁粉装入干压等方性模具中，在一定的压力下成型，获得铁氧体素坯；
步骤九进行烧结处理:将压型后铁氧体素坯在1100-13001:下烧结0.5-6h;步骤十进行抛光处理:将烧结得到的铁氧体进行抛光处理，获得马达用磁石产品。
[0014]实施例1:
称取锶铁氧体预烧料150 g，加碳酸钙1.20 g、硼酸0.30 g、高岭土 0.15 g和水180ml,球磨6 h后,过滤，105°C烘干；再在850°C煅烧6 h,然后添加碳酸I丐0.75 g、硼酸0.30g、十二烷基磺酸钠0.6 g和水180 ml,在400 r/min转速下球磨12 h,制得表面有机包覆的超细永磁铁氧体浆料。取样测平均粒径为0.58um, BET为19.8 g / m2。再添加0.30 g已事先溶解好的PVA，继续球磨3 h，然后过滤，80°C下烘干，添加硬脂酸钙后造粒，压型，得到铁氧体磁石素坯；在一定的升温曲线下于1220°C保温2 h，随炉冷却，而后抛光，即得马达用铁氧体磁石。将此磁石组装为马达，充磁后测试Ec值为1.80 V。
[0015]对比例I:
称取锶铁氧体预烧料150 g，加碳酸钙1.20 g、硼酸0.30 g、高岭土 0.15 g和水180ml，球磨6 h后，过滤，105°C烘干；取样测平均粒径为0.65um, BET为12.4 g / m2 ;再添加
0.30 g已事先溶解好的PVA，混合均匀，80°C下烘干，而后添加硬脂酸钙后造粒，压型，得到铁氧体磁石素坯；再在一定的升温曲线下于1220°C保温2 h，随炉冷却，而后抛光，即得马达用铁氧体磁石。将此磁石组装为马达，相同条件下充磁测试Ec值为1.75 V。
[0016]实施例1平均粒径(um)为0.58、粉体BET (g / m2)为19.8、Ec(V)为1.80 ;对比例 I 平均粒径(um)为 0.65、粉体 BET (g / m2)为 12.4、Ec(V)为 1.75。
[0017]本发明在烧结前通过煅烧工艺，促进Fe2+充分氧化为Fe3+，从而有利于原材料的充分铁氧体化；采用超细粉体技术，提高粉体的反应活性，使掺杂更加均匀、充分；通过粉体表面有机包覆，降低粉体团聚；同时采用三次配方与球磨工艺，在不添加稀土元素La及战略元素Co的前提下，提高铁 氧体的磁性能，改善磁石在微马达中应用的Ec值。
【权利要求】
1.一种改善干压等方性永磁铁氧体性能的方法，其特征在于工艺步骤是:步骤一采用二次配方:在铁氧体预烧料中添加0.4?2%的碳酸钙、0.05?0.8 %的硼酸和0.05?0.8 %的高岭土 ；步骤二采用二次球磨:将二次配方所得的混合物，在行星式球磨机中进行球磨，料:球:水的比例为1:6:1.2，转速为100?600转/min，球磨时间为4?24 h ;步骤三采用烘干煅烧:将二次球磨后得到的浆料烘干，将其打散，然后在600?1000°C下煅烧2?12h;步骤四采用三次配方:将煅烧后得到的粉料添加碳酸钙、硼酸、乙醇和表面改性剂，其中碳酸钙的添加量为0%?1.0 %，硼酸的添加量为O %?0.5%，乙醇的添加量为O %?10%，表面改性剂的添加量为0.05 %?2% ；步骤五采用三次球磨:将三次配方所得的混合物，在行星式球磨机中进行球磨，料:球:水的比例为1:6:1.2，转速为100?600转/min，球磨时间为4?48 h ;步骤六进行掺脂处理:经步骤五球磨完毕后，再在浆料中添加0.05?2 °/4 PVA，继续球磨0.5?5h ;步骤七进行干燥、造粒处理:将掺脂处理后的浆料烘干、打散，添加0.05?2%硬脂酸?丐，造粒；步骤八进行压型处理:将造粒后的磁粉装入干压等方性模具中，在一定的压力下成型，获得铁氧体素坯；步骤九进行烧结处理:将压型后铁氧体素坯在1100?13001:下烧结0.5?6h;步骤十进行抛光处理:将烧结得到的铁氧体进行抛光处理，获得马达用磁石产品。
2.如权利要求1所述改善干压等方性永磁铁氧体性能的方法，其特征在于步骤四中所述表面改性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。
【文档编号】C04B35/622GK103435337SQ201310362200
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】周贤界, 徐修冬, 郑子涛 申请人:韶关西格玛技术有限公司