一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁及其制备方法_2

文档序号:8374314阅读:来源:国知局
入了二次添加剂,提高了锶钙永磁铁氧体磁铁的本征参数(即剩余磁感应强度、内禀矫顽 力和矩形度),同时二次添加剂作为助烧结剂增加了锶钙永磁铁氧体磁铁的密度,且阻止了 晶粒的长大,使锶钙永磁铁氧体磁铁获得了致密均匀的组织结构。
[0030] (3)本发明的一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁的制备方法,在一次配料步骤中就 添加稀有贵金属钻,有利于获得尚性能的锁妈永磁铁氧体磁铁。
[0031] (4)本发明的一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁,具有Br:4200Gs~4600GS,Hcj: 40000e~56000e,矩形度Hk/Hcj高于0. 90的高磁性能。
【具体实施方式】
[0032] 下面通过实施例,对本发明的技术方案作进一步具体说明,但是本发明并不限于 这些实施例。
[0033] 实施例1
[0034] -次配料工序选用各原料要求及相应重量如下:
[0035] ①氧化铁(Fe203)粉末(纯度彡99.0wt%、颗粒的原始平均粒度:0.9ym),重量 1271.OKg;
[0036] ②碳酸钙(CaC03)粉末(纯度彡98.5wt%、颗粒的原始平均粒度:1.〇11111),重量 60. 7Kg;
[0037]③碳酸锶(SrC03)粉末(纯度彡98.5wt%、颗粒的原始平均粒度:1. 0ym),重量 44. 3Kg;
[0038] ④氧化镧(La203)粉末(纯度彡99.0wt%、颗粒的原始平均粒度:1.0陳),重量 99.8Kg;
[0039] ⑤氧化钴(C〇304)粉末(纯度以含钴量计算彡72.0%、颗粒的原始平均粒度: 1. 0ym),重量25.lKg。(原料粒度过小,预烧及球磨后将造成细颗粒的产生,不利于成型; 原料粒度过大,预烧则不充分。本实施例中各原料的平均粒度在〇. 9~2. 0ym之间,有利 于良好成型和充分预烧。)
[0040] 将上述称量好的原材料加入到1. 5T球磨机中,不加任何一次添加剂,加水1. 5吨, 球磨5小时,然后将球磨后形成的平均粒度为0. 9ym的混合料浆通过泵送入离心脱水机进 行脱水,脱水后的混合料浆浓度为60% (指混合料浆中的溶质质量百分含量为60% ),再将 脱水后的混合料浆通过泵送入回转窑内预烧,回转窑长度为39米,预烧温度1250°C,预烧 时间为5小时,预烧后获得一次预烧料颗粒;一次预烧料颗粒进入管磨机进行粉碎获得一 次预烧料粉,一次预烧料粉的平均粒度为2.0ym,检测一次预烧料粉具有铁氧体的主相式 可表示为Sra2Caa4Laa4Fe1(l. 5Coa2。需要说明的是,一次预烧料粉在制备过程中因为含娃杂 质的带入,导致一次预烧料粉中含有硅元素,本实施例的一次预烧料粉中硅含量的分析值 为0. 04wt%左右。值得说明的是,本发明中对于一次预烧料粉其硅含量原则上应该不大于 0. 05wt%。
[0041] 接着,称取按上述方式生产的一次预烧料粉1300kg,以重量配比方式加入二次 添加剂,其中添加1. 〇wt%的碳酸妈(CaC03)粉末(纯度彡98. 5wt%、颗粒的原始平均 粒度:1. 0ym)、0. 4wt%的氧化镧(La203)粉末(纯度彡99.Owt%、颗粒的原始平均粒 度:1. 0ym)、0? 4wt%的C〇304粉末(纯度彡98. 5wt%、颗粒的原始平均粒度:1. 0ym)、 0? 25wt% 的H3B03粉末(纯度多"?Owt% )、0? 5wt% 的Cr203粉末(纯度多"?Owt%、颗 粒的原始平均粒度:3. 0ym)、0. 2wt%的SrC03粉末(纯度彡99.Owt%、颗粒的原始平均粒 度:3.0 11111)、0.0^^%的5102粉末(纯度彡99.0¥七%、颗粒的原始平均粒度:3.0^111),加 水1700升进行球磨,球磨15小时,球磨后形成二次混合料浆,该二次混合料浆的平均粒度 为 0? 85ym。
[0042] 将上述二次混合料浆自然降温,等到二次混合料浆温度达到20°C时,接着对二次 混合料浆进行含水量调整,使二次混合料浆的浓度调整为65%,然后压制成型,在压制方向 施加磁场强度为500kA/m的取向磁场,以成型压力0. 5ton/cm3进行压缩成型,所得成形体 为直径40cm、高度13cm的圆柱体。
[0043] 在100°C的温度对成形体进行热处理,除去水分,然后在空气氛围中进行烧结,烧 结过程的升温速度是120°C/小时,在120(TC保温1. 5小时,最终获得锶钙永磁铁氧体磁 铁。
[0044]随机抽取实施例1所得的锶钙永磁铁氧体磁铁样品进行上下表面研磨,测量其剩 余磁感应强度(Br)和内禀矫顽力(Hcj),同时测量其矩形度Hk/Hcj、径向收缩比和硅含量, 详细数据如表1所示:
[0045]表 1
【主权项】
1. 一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁,其特征在于,该锶钙永磁铁氧体磁铁的一次预 混料原料的组成按原子比为SrxCayLa1TyFezCcv其中:0. 2彡X彡0. 8、0. 1彡y彡0. 4、 9. 0 彡z彡 11. 0、0? 1 彡m彡 0? 2 且 1. 5 彡y/m彡 2. 0〇
2. 根据权利要求1所述的一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁,其特征在于,该锶钙永磁 铁氧体磁铁具有六方晶结构的主相,并具有Br:4200Gs~4600Gs,Hcj:40000e~56000e, 矩形度Hk/Hcj高于0. 90的高磁性能。
3. -种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁的制备方法,其特征在于,具体步骤如下, (1) 一次配料:按原子比SrxCayLa1IyFezC0ni计算称量含有所需元素的碳酸钙粉 末、碳酸锶粉末、氧化镧粉末、氧化钴粉末及氧化铁粉末,获得一次预混料原料,其中: 0? 2 彡X彡 0? 8、0. 1 彡y彡 0? 4、9. 0 彡z彡 11. 0、0? 1 彡m彡 0? 2 且 1. 5 彡y/m彡 2. 0 ; (2) 混合:将上述一次预混料原料通过湿式球磨工艺混合,形成平均粒度为0. 9~ I.IUm的混合料浆,然后将混合料浆进行脱水; (3) 预烧:将上述脱水后的混合料浆进行预烧,预烧温度为1250~1350°C,预烧时间为 5~7小时,预烧后获得一次预烧料颗粒; (4) 粗粉碎:将上述一次预烧料颗粒研磨成平均粒度为2. 0~6. 0ym的粉末,获得一 次预烧料粉; (5) 二次配料:称取上述一次预烧料粉,并以重量配比方式加入二次添加剂,形成二次 配料混合物; (6) 二次球磨:将上述二次配料混合物采用湿式球磨工艺混合,混合后的二次配料混 合物形成平均粒度为〇. 8~I. 0ym的二次混合料浆; (7) 成型:将上述二次混合料浆自然降温,等到二次混合料浆温度达到50°C以下,对二 次混合料浆进行含水量调整,调整二次混合料浆的浓度为60-80wt%,然后压制成型,得到 成形体,并在压制方向施加取向磁场; (8) 烧结:将上述成形体先在100~300°C的温度进行热处理,除去水分,然后在空气中 进行烧结,最终获得锶钙永磁铁氧体磁铁。
4. 根据权利要求3所述的一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁的制备方法,其特征在于, 步骤(5)中二次添加剂包括CaC03、SrC03、Si02、A1203、Cr203、H3B03、La203、C〇304、HCOOH、 C6H14O6和Bi203,各添加剂均以粉末形式加入,各添加剂以一次预烧料粉重量计,添加比例 为:CaCO3O. 2 ~I. 2wt%,SrCO3O. 2 ~I.Owt%,SiO2O. 01 ~0? 15wt%,Al2O3O~I. 2wt%, Cr2O3O~I. 2wt%,H3BO3O. 1 ~ 0. 3wt%,La2O3O. 2 ~ 0. 6wt%,Co3O4O~ 〇. 6wt%,HCOOH0 ~ 0? 5wt%,C6H14O6O~0? 6wt%,Bi2O3O~0? 3wt%。
5. 根据权利要求3所述的一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁的制备方法,其特征在于, 步骤(1)中一次预混料原料的平均粒度为0. 9~2. 0ym。
6. 根据权利要求3所述的一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁的制备方法,其特征在于, 步骤(2)中脱水后混合料浆的浓度为60~65%。
7. 根据权利要求3所述的一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁的制备方法,其特征在于, 步骤(7)中取向磁场的强度不小于400kA/m。
8. 根据权利要求3所述的一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁的制备方法,其特征在于, 步骤(8)中烧结过程的升温速度是120~130°C/小时,烧结温度为1150~1250°C,保温
【专利摘要】本发明提供了一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁及其制备方法,属于永磁材料领域,该磁铁具有六方晶结构的主相,具有SrxCayLa1-x-yFezCom表示的金属元素组成,满足0.2≤x≤0.8、0.1≤y≤0.4、9.0≤z≤11.0、0.1≤m≤0.2且1.5≤y/m≤2.0,同时配合二次添加剂的使用,使其具有Br:4200 Gs~4600 Gs,Hcj:4000 Oe~5600 Oe,矩形度Hk/Hcj高于0.90的高磁性能。本发明通过控制一次预烧料粉及二次添加剂中硅的含量,使烧结后磁铁的径向收缩比在1.10~1.12之间,提高了烧结过程的生产效率、降低了生产成本,满足大工业化生产的需要。
【IPC分类】C04B35-622, C04B35-26
【公开号】CN104692785
【申请号】CN201510119117
【发明人】李 东
【申请人】马鞍山市鑫洋永磁有限责任公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月18日
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