一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法与流程

本发明涉及永磁铁氧体烧结技术领域，具体为一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法。

背景技术：

永磁铁氧体是以三氧化二铁为主要原料，通过陶瓷工艺方法制造而成的，具有强抗退磁能力、高的剩余磁感应强度和良好的化学稳定性等特点，是一类性价比高、应用范围最广、需求量最大的永磁材料。已知的六方晶系m型sr铁氧体或ba铁氧体，其传统的制作工艺路线有预烧、粗粉碎、细粉碎、成型、烧结、磨加工、清洗、检测、包装等生产环节。烧结永磁铁氧体具有磁性能稳定，抗退磁能力强；不易锈蚀，无需涂覆保护层；质硬而脆，可用于特殊刀具加工、切割；而且价格低廉，使用成本低等优点，因而广泛地适用于汽车、家用电器，工业自动化等行业。

目前，在对永磁铁氧体材料进行烧结时，选用将多种原材料进行混合并进行破碎研磨，由于混合物破碎不均匀，会造成混合材料的颗粒尺寸不尽相同，在进行永磁铁氧体材料制备时，使用尺寸过大的材料会造成永磁铁氧体内部的微结构发生变化，降低了永磁铁氧体的矫顽力，永磁铁氧体后续使用效果不佳，不能满足使用需求。因此市场上急需一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法来解决这人些问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出由于混合物破碎不均匀，会造成混合材料的颗粒尺寸不尽相同，在进行永磁铁氧体材料制备时，使用尺寸过大的材料会造成永磁铁氧体内部的微结构发生变化，降低了永磁铁氧体的矫顽力，永磁铁氧体后续使用效果不佳，不能满足使用需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低成本烧结永磁铁氧体材料，包括底座，所述底座的上方设置有安装架、烘干箱、支架、烧结箱和高压磁场箱，支架设置有两个，且安装架、烘干箱、支架、烧结箱和高压磁场箱均与底座通过螺钉连接，所述安装架的一侧设置有搅拌箱，且搅拌箱与安装架通过螺钉连接，所述烘干箱和烧结箱的内部分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器，且第一温度传感器和第二温度传感器分别与烘干箱和烧结箱通过螺钉连接。

优选的，所述搅拌箱的上方设置有减速电机，且减速电机与搅拌箱通过螺钉连接，所述减速电机输出端的下方设置有转轴，且转轴的一端贯穿搅拌箱并延伸至搅拌箱的内部，所述转轴的两侧均设置有搅拌叶，且搅拌叶与转轴气焊连接，所述减速电机的一侧设置有加料口，且加料口的一端贯穿搅拌箱并延伸至搅拌箱的内部。

优选的，所述烘干箱的上方设置有过滤仓，且过滤仓的一端延伸至烘干箱的内部，所述过滤仓与搅拌箱之间设置有下料管，且下料管的两端分别延伸至过滤仓和搅拌箱的内部，所述下料管的外部设置有下料阀，且下料阀与下料管通过螺钉连接，所述过滤仓的内部设置有筛板，且筛板与过滤仓的内壁贴合连接，所述过滤仓的一侧设置有振动器，且振动器与过滤仓通过螺钉连接。

优选的，所述烘干箱与高压磁场箱之间设置有球磨筒，且球磨筒的两端均与安装架转动连接，所述球磨筒的两侧均设置有橡胶管道，且橡胶管道的一端分别延伸至烘干箱和高压磁场箱的内部，所述橡胶管道的另一端与球磨筒转动连接。

优选的，所述球磨筒的外部设置有外齿轮，且外齿轮与球磨筒通过螺钉连接，所述球磨筒的下方设置有电机，且电机与底座通过螺钉连接，所述电机输出端的一侧设置有转轴，且转轴与底座转动连接，所述转轴的外部设置有驱动齿轮，且驱动齿轮与转轴榫接，所述驱动齿轮与外齿轮啮合连接。

优选的，所述烧结箱的上方设置有供氧瓶，且供氧瓶与烧结箱通过螺钉连接，所述供氧瓶的一端延伸至烧结箱的内部，所述烧结箱的一侧设置有冷却箱，且冷却箱与底座通过螺钉连接。

优选的，所述冷却箱的两侧均设置有换气孔，换气孔设置有若干个，且换气孔的一端贯穿冷却箱并延伸至冷却箱的内部，所述冷却箱的上方设置有鼓风机，且鼓风机与冷却箱通过螺钉连接，所述鼓风机输出端的一侧设置有导气管，且导气管的一端贯穿冷却箱并延伸至冷却箱的内部，所述换气孔的内部设置有防尘网，且防尘网与换气孔的内壁贴合连接。

优选的，所述一种低成本烧结永磁铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：永磁铁氧体主要是以sro、cao、al203+sio2和fe2o3为原料制作，fe2o3占比85％，sro占比13.5％，cao占比0.8％，al203+sio2占比0.7％，工作人员根据原材料中离子sr和ca的摩尔组成比例进行计算，从而称取一定比列的sro、cao、al203+sio2和fe2o3使用量，并对称取的sro、cao、al203+sio2和fe2o3为原料进行初步研磨，从而确保各原料的平均粒度不大于2.0um；

步骤2：将称取研磨的sro、cao、al203+sio2和fe2o3原料加入到搅拌箱中，开启减速电机，在减速电机的作用下带动转轴和搅拌叶转动，从而对加入的原料进行搅拌混合，采用湿式混合工艺进行混合加工；

步骤3：打开下料阀，将混合的混合物转移到下料管中，并注入到过滤仓中，由于过滤仓内部设置有筛板，当混合物堆积在筛板上，混合物直径小于筛板的孔径时就会掉落，筛板的孔径大小为0.8um，而直径较大的混合物就会被截留堆积在筛板上，而振动器则可以带动筛板抖动，从而带动堆积的混合物振动，可以更快的进行筛选且还能避免混合物堆积在筛板上造成筛板堵塞，确保了筛板筛选效率；

步骤4：进过筛选合格的混合物会被注入到烘干箱中，借助加热设备对烘干箱进行加热，利用高温热量将混合物中的水分烘干蒸发，从而对混合物进行预烧，预烧温度控制在1200℃(±50℃)，且控制混合物预烧时间2个小时，这段时间内要确保预烧温度稳定，预烧温度则可以通过第一温度传感器进行检测；

步骤5：预烧完成后的混合物借助橡胶管道注入到球磨筒，并向球磨筒进行二次加料，其中sio2和caco3是必不可少的，在电机的作用下可以带动球磨筒转动，采用湿法方式连续球磨，从而可以将混合物制成颗粒状态，使得料浆颗粒的平均粒度0.75um以下；

步骤6：将上诉研磨所得的颗粒料浆中的含水量进行调整，并将颗粒料浆转移到高压磁场箱中，设置高压磁场箱内部的磁场强度大小和气压大小，从而将颗粒料浆干压定型，磁场强度大小为50000b，而气压大小则控制在8mp(±1mp)；

步骤7：将干压定型的永磁铁氧体转移到烧结箱中，打开供氧瓶对烧结箱中进行注氧，并控制烧结箱此时的温度大约为900℃，从而将永磁铁氧体在富氧气氛下进行初步热处理，将永磁铁氧体含有的有机分散剂去除；之后在逐渐对烧结箱进行升温，升温速率为1000℃/h，当温度达到1200℃(±50℃)时即可停止升温继而进行保温，这样就可以对永磁铁氧体进行烧结处理，烧结时间控制在个小时左右即可，而烧结箱内部的温度则是借助第二温度传感器进行检测；

步骤8：烧结完成的永磁铁氧体转移到冷却箱中，开启鼓风机，在鼓风机的作用下可以快速的将内部空气进行交换，从而将永磁铁氧体上的热量热交换并转移，可以快速的对永磁铁氧体进行冷却处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法与现有的永磁铁氧体材料烧结相比，配备了筛板，筛板的设置可以在混合物在注入到烘干箱进行预烧烘干时可以对混合进行过滤筛选，将尺寸超过0.8um的混合物颗粒截留下来并堆积在筛板上，提高了永磁铁氧体材料制备原料的质量，可以增加制备质量，解决了现有永磁铁氧体材料进行制备时使用的原材料质量不满足使用需求，降低了制造的永磁铁氧体材料质量的问题。

2.该低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法与现有的永磁铁氧体材料烧结相比，配备了振动器，振动器的设置可以带动筛板振动，间接的带动混合物与筛板同步抖动，从而可以更快的对混合物进行过滤筛选，解决了不满足使用需求的原材料堆积在筛板上容易造成筛板孔堵塞，降低筛选效率的问题

3.该低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法与现有的永磁铁氧体材料烧结相比，配备了第一温度传感器和第二温度传感器，温度传感器的设置可以分别对烘干箱和烧结箱内部的温度进行检测，从而及时准确的掌控温度，避免温度与标准温度偏差造成原材料受到损伤，解决了现有永磁铁氧体材料进行制备时只能大致的知晓温度，在温度发生偏差时损坏材料，造成永磁铁氧体材料质量下降的问题。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的球磨筒与驱动齿轮连接截面图；

图3为本发明的a区局部放大图；

图4为本发明的冷却箱截面图；

图5为本发明的制备方法的流程图。

图中：1、底座；2、安装架；3、搅拌箱；4、减速电机；5、加料口；6、转轴；7、搅拌叶；8、下料管；9、过滤仓；10、烘干箱；11、第一温度传感器；12、支架；13、电机；14、球磨筒；15、橡胶管道；16、烧结箱；17、冷却箱；18、供氧瓶；19、第二温度传感器；20、鼓风机；21、换气孔；22、外齿轮；23、驱动齿轮；24、高压磁场箱；25、振动器；26、筛板；27、下料阀；28、导气管；29、防尘网。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种低成本烧结永磁铁氧体材料，包括底座1，底座1的上方设置有安装架2、烘干箱10、支架12、烧结箱16和高压磁场箱24，支架12设置有两个，且安装架2、烘干箱10、支架12、烧结箱16和高压磁场箱24均与底座1通过螺钉连接，安装架2的一侧设置有搅拌箱3，且搅拌箱3与安装架2通过螺钉连接，烘干箱10和烧结箱16的内部分别设置有第一温度传感器11和第二温度传感器19，且第一温度传感器11和第二温度传感器19分别与烘干箱10和烧结箱16通过螺钉连接，第一温度传感器11和第二温度传感器19可以对烘干箱10和烧结箱16内部温度进行检测，从而准确的控制制备温度，提高制备效率。

进一步，搅拌箱3的上方设置有减速电机4，且减速电机4与搅拌箱3通过螺钉连接，减速电机4输出端的下方设置有转轴6，且转轴6的一端贯穿搅拌箱3并延伸至搅拌箱3的内部，转轴6的两侧均设置有搅拌叶7，且搅拌叶7与转轴6气焊连接，减速电机4的一侧设置有加料口5，且加料口5的一端贯穿搅拌箱3并延伸至搅拌箱3的内部。通过减速电机4可以带动搅拌叶7和转轴6转动，从而对加入的原材料进行搅拌，更快的将原材料混合。

进一步，烘干箱10的上方设置有过滤仓9，且过滤仓9的一端延伸至烘干箱10的内部，过滤仓9与搅拌箱3之间设置有下料管8，且下料管8的两端分别延伸至过滤仓9和搅拌箱3的内部，下料管8的外部设置有下料阀27，且下料阀27与下料管8通过螺钉连接，过滤仓9的内部设置有筛板26，且筛板26与过滤仓9的内壁贴合连接，过滤仓9的一侧设置有振动器25，且振动器25与过滤仓9通过螺钉连接。通过筛板26可以将不满足使用需求的混合物截留下来，而振动器25则能带动筛板26振动，从而加快筛选能力，避免筛选孔堵塞。

进一步，烘干箱10与高压磁场箱24之间设置有球磨筒14，且球磨筒14的两端均与安装架2转动连接，球磨筒14的两侧均设置有橡胶管道15，且橡胶管道15的一端分别延伸至烘干箱10和高压磁场箱24的内部，橡胶管道15的另一端与球磨筒14转动连接。通过球磨筒14可以将材料研磨形成直径小于0.75um的浆料颗粒。

进一步，球磨筒14的外部设置有外齿轮22，且外齿轮22与球磨筒14通过螺钉连接，球磨筒14的下方设置有电机13，且电机13与底座1通过螺钉连接，电机输出端的一侧设置有转轴6，且转轴6与底座1转动连接，转轴6的外部设置有驱动齿轮23，且驱动齿轮23与转轴6榫接，驱动齿轮23与外齿轮22啮合连接。通过电机13可以带动驱动齿轮23转动，从而带动球磨筒14滚动。

进一步，烧结箱16的上方设置有供氧瓶18，且供氧瓶18与烧结箱16通过螺钉连接，供氧瓶18的一端延伸至烧结箱16的内部，烧结箱16的一侧设置有冷却箱17，且冷却箱17与底座1通过螺钉连接。通过供氧瓶18可以在烧结箱16中形成一个富氧气氛，从而将有机添加剂去除。

进一步，冷却箱17的两侧均设置有换气孔21，换气孔21设置有若干个，且换气孔21的一端贯穿冷却箱17并延伸至冷却箱17的内部，冷却箱17的上方设置有鼓风机20，且鼓风机20与冷却箱17通过螺钉连接，鼓风机20输出端的一侧设置有导气管28，且导气管28的一端贯穿冷却箱17并延伸至冷却箱17的内部，换气孔21的内部设置有防尘网29，且防尘网29与换气孔21的内壁贴合连接。通过鼓风机20可以快速的将那位空气进行交换，从而将内部的热量疏导出去，从而实现冷却。

进一步，一种低成本烧结永磁铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：永磁铁氧体主要是以sro、cao、al203+sio2和fe2o3为原料制作，fe2o3占比85％，sro占比13.5％，cao占比0.8％，al203+sio2占比0.7％，工作人员根据原材料中离子sr和ca的摩尔组成比例进行计算，从而称取一定比列的sro、cao、al203+sio2和fe2o3使用量，并对称取的sro、cao、al203+sio2和fe2o3为原料进行初步研磨，从而确保各原料的平均粒度不大于2.0μm；

步骤2：将称取研磨的sro、cao、al203+sio2和fe2o3原料加入到搅拌箱3中，开启减速电机4，在减速电机4的作用下带动转轴6和搅拌叶7转动，从而对加入的原料进行搅拌混合，采用湿式混合工艺进行混合加工；

步骤3：打开下料阀27，将混合的混合物转移到下料管8中，并注入到过滤仓9中，由于过滤仓9内部设置有筛板26，当混合物堆积在筛板26上，混合物直径小于筛板26的孔径时就会掉落，筛板26的孔径大小为0.8um，而直径较大的混合物就会被截留堆积在筛板26上，而振动器25则可以带动筛板26抖动，从而带动堆积的混合物振动，可以更快的进行筛选且还能避免混合物堆积在筛板26上造成筛板26堵塞，确保了筛板26筛选效率；

步骤4：进过筛选合格的混合物会被注入到烘干箱10中，借助加热设备对烘干箱10进行加热，利用高温热量将混合物中的水分烘干蒸发，从而对混合物进行预烧，预烧温度控制在1200℃(±50℃)，且控制混合物预烧时间2个小时，这段时间内要确保预烧温度稳定，预烧温度则可以通过第一温度传感器11进行检测；

步骤5：预烧完成后的混合物借助橡胶管道15注入到球磨筒14，并向球磨筒14进行二次加料，其中sio2和caco3是必不可少的，在电机13的作用下可以带动球磨筒14转动，采用湿法方式连续球磨，从而可以将混合物制成颗粒状态，使得料浆颗粒的平均粒度0.75um以下；

步骤6：将上诉研磨所得的颗粒料浆中的含水量进行调整，并将颗粒料浆转移到高压磁场箱24中，设置高压磁场箱24内部的磁场强度大小和气压大小，从而将颗粒料浆干压定型，磁场强度大小为50000b，而气压大小则控制在8mp(±1mp)；

步骤7：将干压定型的永磁铁氧体转移到烧结箱16中，打开供氧瓶18对烧结箱16中进行注氧，并控制烧结箱16此时的温度大约为900℃，从而将永磁铁氧体在富氧气氛下进行初步热处理，将永磁铁氧体含有的有机分散剂去除；之后在逐渐对烧结箱16进行升温，升温速率为100℃/h，当温度达到1200℃(±50℃)时即可停止升温继而进行保温，这样就可以对永磁铁氧体进行烧结处理，烧结时间控制在2个小时左右即可，而烧结箱16内部的温度则是借助第二温度传感器19进行检测；

步骤8：烧结完成的永磁铁氧体转移到冷却箱17中，开启鼓风机20，在鼓风机20的作用下可以快速的将内部空气进行交换，从而将永磁铁氧体上的热量热交换并转移，可以快速的对永磁铁氧体进行冷却处理。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。