一种锶永磁铁氧体高性能的工艺方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种锁永磁铁氧体高性能的工艺方法。
【背景技术】
[0002]现有的永磁铁氧体的制备工艺和加工技术几乎已经比较成熟和完善，要想通过传统的制备技术再提高磁性能就很困难。近些年，人们尝试通过掺杂或组合掺杂来实现各种离子代换来改变磁性材料的交换作用、磁晶各向异性等本征特性从而改善材料的磁性能和物理性能，现有技术是采用La和Co对M型铁氧体晶格中Sr和Fe3+进行部分替代，或者采用La和Zn对M型铁氧体晶格中Sr和Fe3+进行部分替代，从而提高磁体的饱和磁化强度M s，但La和Zn对M型铁氧体晶格中Sr和Fe3+进行部分替代会造成磁体矫顽力H 下降。现有的永磁铁氧体的剩磁力Br低，其矫顽力H。,低、其温度系数低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有产品中不足，提供一种锶永磁铁氧体的工艺方法。
[0004]为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]本发明的锶永磁铁氧体的工艺方法，步骤如下:
[0006]一、以纳米碳酸锶、纳米三氧化二铁、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅为原料，然后再添加纳米氧化祕、纳米氧化钴、纳米氧化锌、纳米氧化锗，进行砂磨；
[0007]二、预烧；
[0008]三、继续添加纳米镧氧化物、纳米铺氧化物、纳米IL氧化物、纳米祕氧化物、纳米钴氧化物、纳米锗氧化物、纳米锌氧化物、晶界改性剂、分散剂、偶联剂、纳米碳酸锶、纳米三氧化二铝、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅，混合均匀后，再利用联合离子替代方法，以镧、铈、钆、铋对锶进行离子替代，同时以钴、锌或锗替代铁离子，然后再进行砂磨；
[0009]四、降温成型；
[0010]五、在燃烧炉内的温度于1000°C?1500°C条件下进行烧结，其中温度的波动范围小于3°C。
[0011]优选地，本发明的燃烧炉的温度为1310°C。
[0012]本发明所述步骤一中的纳米碳酸锶的质量百分比为13% -15%，所述步骤一中的纳米碳酸钙的质量百分比为0.3% -0.6%，所述步骤一中的纳米二氧化硅的质量百分比为0.2% -0.
[0013]本发明所述步骤三中的纳米碳酸钙的质量百分比为0.5% _1%，所述步骤三中的纳米二氧化硅的质量百分比为0.2% -0.6%，所述步骤三中的纳米碳酸锶的质量百分比为0.2% -0.6%，所述步骤三中的纳米三氧化二铝的的质量百分比为0.5% -1%。
[0014]本发明的有益效果如下:本发明在步骤三中添加了晶界改性剂、高熔点纳米碳酸钙和纳米氧化硅，使其固溶在晶界上，降低锶永磁铁氧体的烧结温度，增大锶永磁铁氧体的密度，阻止晶粒长大，提高磁晶各向异性场，从而改善锶永磁铁氧体的磁性能；本发明在步骤三中添加了分散剂、偶联剂，混合均匀，使其包裹每个微粒表面，解决磁粉因表面积大而团聚的问题，为磁场取向中单个微粒能独立分散排列奠定基础；本发明在燃烧炉内的温度于1000°C?1500°c条件下进行烧结，其中温度的波动范围小于3°C，炉温稳定，使烧结成品率大大增加，使得锶永磁铁氧体的饱和磁化强度、磁体矫顽力、剩磁大、稳定性幅度提升；本发明利用联合离子替代方法，以镧、铈、钆、铋对锶进行离子替代，同时以钴、锌或锗替代铁离子，使得锶永磁铁氧体的饱和磁化强度、磁体矫顽力、剩磁大、稳定性大幅度提升。
【具体实施方式】
[0015]下面对本发明的技术方案作进一步说明:
[0016]本发明的锶永磁铁氧体的工艺方法，步骤如下:
[0017]—、以纳米碳酸锶、纳米三氧化二铁、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅为原料，然后再添加纳米氧化祕、纳米氧化钴、纳米氧化锌、纳米氧化锗，进行砂磨；
[0018]二、预烧；
[0019]三、继续添加纳米镧氧化物、纳米铺氧化物、纳米IL氧化物、纳米祕氧化物、纳米钴氧化物、纳米锗氧化物、纳米锌氧化物、晶界改性剂、分散剂、偶联剂、纳米碳酸锶、纳米三氧化二铝、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅，混合均匀后，再利用联合离子替代方法，以镧、铈、钆、铋对锶进行离子替代，同时以钴、锌或锗替代铁离子，然后再进行砂磨；
[0020]四、降温成型；
[0021]五、在燃烧炉内的温度于1000°C?1500°C条件下进行烧结，其中温度的波动范围小于3°C。
[0022]优选地，本发明的燃烧炉的温度为1310°C。
[0023]步骤一中的纳米碳酸锶的质量百分比为13% -15%，所述步骤一中的纳米碳酸钙的质量百分比为0.3% -0.6%，所述步骤一中的纳米二氧化硅的质量百分比为0.2% -0.
[0024]步骤三中的纳米碳酸钙的质量百分比为0.5% _1%，所述步骤三中的纳米二氧化硅的质量百分比为0.2% -0.6%，所述步骤三中的纳米碳酸锶的质量百分比为
0.2% -0.6%，所述步骤三中的纳米三氧化二铝的的质量百分比为0.5% -1%。
[0025]本工艺采用联合离子替代方法，以镧、铈、钆、铋等对锶进行单独或混合离子替代，同时以钴、锌或锗替代铁离子进行部分代换，使得锶永磁铁氧体的饱和磁化强度、磁体矫顽力、剩磁大、稳定性幅度提升。
[0026]步骤一中，以纳米碳酸锁、纳米三氧化二铁、纳米碳酸1丐、纳米二氧化娃为原料，然后再添加纳米氧化铋、纳米氧化钴、纳米氧化锌、纳米氧化锗，这些都是纳米氧化物颗粒形式，使其在固相反应过程中进入晶格2d与4f2晶位，分别置换锶和铁离子；将高熔点纳米碳酸钙和纳米氧化硅在步骤三中加入，使其固溶在晶界上，降低烧结温度，增大烧结体密度，阻止晶粒长大，提尚磁晶各向异性场，从而改善永磁铁氧体的磁性。
[0027]在步骤三中添加分散剂和偶联剂，混合均匀，使其包裹每个微粒表面，解决磁粉因比表面积大而团聚的问题，为磁场取向中单个微粒能独立分散排列奠定基础。
[0028]本发明在烧结时的炉温于1000°C?1500°C条件下进行烧结，其中温度的波动范围小于3°C。炉温稳定，使烧结成品率大大增加，产品质量也大幅度提升。最大限度地提高热能利用率，同时努力使废气废水完全达标排放对环境无污染，产生的废渣煤对环境无不良影响，用于制砖或铺路，并且无焦油产生。
[0029]本发明在步骤三中添加了晶界改性剂、高熔点纳米碳酸钙和纳米氧化硅，使其固溶在晶界上，降低锶永磁铁氧体的烧结温度，增大锶永磁铁氧体的密度，阻止晶粒长大，提高磁晶各向异性场，从而改善永磁铁氧体的磁性能；本发明在步骤三中添加了分散剂、偶联剂，混合均匀，使其包裹每个微粒表面，解决磁粉因表面积大而团聚的问题，为磁场取向中单个微粒能独立分散排列奠定基础；本发明在燃烧炉内的温度于1000°C?1500°C条件下进行烧结，其中温度的波动范围小于3°C，炉温稳定，使烧结成品率大大增加，使得锶永磁铁氧体的饱和磁化强度、磁体矫顽力、剩磁大、稳定性幅度提升；本发明利用联合离子替代方法，以镧、铈、钆、铋对锶进行离子替代，同时以钴、锌或锗替代铁离子，使得锶永磁铁氧体的饱和磁化强度、磁体矫顽力、剩磁大、稳定性幅度提升。
[0030]通过本工艺制成的锁永磁铁氧体的剩磁Br彡421mT，矫顽力Ht^ 430kA/m，最大磁能积35.lkj/m3，表面剩磁均匀度为2.4%，产品合格率达到96%以上。
[0031]需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一种具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。
[0032]总之，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种锁永磁铁氧体高性能的工艺方法，其特征在于，步骤如下: 一、以纳米碳酸锶、纳米三氧化二铁、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅为原料，然后再添加纳米氧化祕、纳米氧化钴、纳米氧化锌、纳米氧化锗，进行砂磨； 二、预烧； 三、继续添加纳米镧氧化物、纳米铺氧化物、纳米IL氧化物、纳米祕氧化物、纳米钴氧化物、纳米锗氧化物、纳米锌氧化物、晶界改性剂、分散剂、偶联剂、纳米碳酸锶、纳米三氧化二铝、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅，混合均匀后，再利用联合离子替代方法，以镧、铈、钆、铋对锶进行离子替代，同时以钴、锌或锗替代铁离子，然后再进行砂磨； 四、降温成型； 五、在燃烧炉内的温度于1000°c?1500°c条件下进行烧结，其中温度的波动范围小于.3°C。2.根据权利要求1所述锶永磁铁氧体的工艺方法，其特征在于，所述燃烧炉的温度为1310°C。3.根据权利要求1所述锶永磁铁氧体的工艺方法，其特征在于，所述步骤一中的纳米碳酸锶的质量百分比为13% _15%，所述步骤一中的纳米碳酸钙的质量百分比为0.3% -0.6%，所述步骤一中的纳米二氧化娃的质量百分比为0.2% -0.6%。4.根据权利要求1所述锶永磁铁氧体的工艺方法，其特征在于，所述步骤三中的纳米碳酸钙的质量百分比为0.5% -1%，所述步骤三中的纳米二氧化硅的质量百分比为.0.2% -0.6%，所述步骤三中的纳米碳酸锶的质量百分比为0.2% -0.6%，所述步骤三中的纳米三氧化二铝的的质量百分比为0.5% -1%。
【专利摘要】本发明公开了一种锶永磁铁氧体高性能的工艺方法，步骤为，一、以纳米碳酸锶、纳米三氧化二铁、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅为原料，然后再添加纳米氧化铋、纳米氧化钴、纳米氧化锌、纳米氧化锗，进行砂磨；二、预烧；三、继续添加纳米镧氧化物、纳米铈氧化物、纳米钆氧化物、纳米铋氧化物、纳米钴氧化物、纳米锗氧化物、纳米锌氧化物、晶界改性剂、分散剂、偶联剂、纳米碳酸锶、纳米三氧化二铝、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅，混合均匀后，再以镧、铈、钆、铋对锶进行离子替代，同时以钴、锌或锗替代铁离子，然后再进行砂磨；四、降温成型；五、在燃烧炉内的进行烧结，本发明使得永磁铁氧体的饱和磁化强度、磁体矫顽力、剩磁大、稳定性大幅度提升。
【IPC分类】C04B35/622, C04B35/26
【公开号】CN105236950
【申请号】CN201510658621
【发明人】王成红, 邓道路
【申请人】安吉县科声磁性器材有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月12日