一種提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟矯頑力的方法
【專利摘要】一種提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟矯頑力的方法，包括以下步驟：（1）配料：取永磁鐵氧體預(yù)燒料粉，加入碳酸鈣和氯化鈉，得永磁鐵氧體預(yù)燒料混合粉；（2）球磨：加入水，球磨至平均粒度≤0.95μm，得永磁鐵氧體料漿；（3）沉淀過濾：將料漿沉淀，過濾，得成型料漿；（4）注模成型：將成型料漿注入模具，在磁場條件下加壓成型，得成型生坯；（5）燒結(jié)：將成型生坯在1100～1200℃下燒結(jié)，得永磁鐵氧體磁體毛坯。本發(fā)明方法通過在球磨過程中添加碳酸鈣和氯化鈉，實現(xiàn)了既提高永磁鐵氧體剩磁又保持較高內(nèi)稟矯頑力，制得了Br為4300～4400GS和Hcj為4600～4900Oe的高性能永磁鐵氧體。
【專利說明】一種提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟矯頑力的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種提高永磁鐵氧體磁性能的方法，具體涉及一種提高永磁鐵氧體剩 磁和內(nèi)稟矯頑力的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來隨著產(chǎn)品小型化、輕型化、薄型化以及環(huán)保節(jié)能要求的不斷提高，對永磁 鐵氧體材料的性能提出了更高的要求。M型永磁鐵氧體屬六角晶系，因其具有很高的單軸磁 晶各向異性、優(yōu)越的性價比、較高的居里溫度以及化學(xué)穩(wěn)定性等特點，被作為一種重要的永 磁材料和磁記錄材料，廣泛應(yīng)用于家電、計算機(jī)、汽車、通信等各個領(lǐng)域。探索和研發(fā)高性能 永磁鐵氧體材料及其制備技術(shù)，對改善目前高端鐵氧體產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，有著重要的創(chuàng)新 意義，一直以來也都是磁性材料研宄領(lǐng)域的重點之一。
[0003] 現(xiàn)有提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟矯頑力Hcj的方法主要是在制造永磁鐵氧體的 球磨階段單獨或者混合添加碳酸鈣、石英砂、氧化鋁、氧化鉻或高嶺土。
[0004] 在單獨或者混合添加氧化鋁、氧化鉻、高嶺土的情況下，磁體內(nèi)稟矯頑力Hcj隨著 添加量的增加而不斷提高，但是當(dāng)這些材料添加的總重量超過永磁鐵氧體主原料重量的 〇. 3%時，永磁鐵氧體的剩磁會明顯降低，因此，單獨或者混合添加氧化鋁、氧化鉻、高嶺土難 以在獲得尚內(nèi)票矯頑力Hcj的情況下使磁體的綜合性能有效提尚。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種既提高永磁鐵氧體剩磁又保持較高內(nèi)稟 矯頑力的方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：一種提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟 矯頑力的方法，包括以下步驟： (1) 配料：取永磁鐵氧體預(yù)燒料粉置于球磨罐中，加入相當(dāng)于其質(zhì)量〇. 15?0. 35% (優(yōu) 選0. 20?0. 30%，更優(yōu)選0. 25%)的碳酸鈣和相當(dāng)于其質(zhì)量0. 4?3. 0% (優(yōu)選0. 5?2. 5%， 更優(yōu)選1. 0%)的氯化鈉，得永磁鐵氧體預(yù)燒料混合粉； (2) 球磨：在步驟（1)所得永磁鐵氧體預(yù)燒料混合粉中加入相當(dāng)于其質(zhì)量1. 5?2. 0倍 的水，球磨至平均粒度< 0. 95 μ m，得永磁鐵氧體預(yù)燒料料衆(zhòng)； (3) 沉淀過濾：將步驟（2)所得永磁鐵氧體預(yù)燒料料漿沉淀3?5h，過濾至含水量為 30?40wt% (優(yōu)選32?36wt%)，得成型料衆(zhòng)； (4) 注模成型：將步驟（3)所得成型料漿注入模具，在磁場強(qiáng)度500?540kA/m的條件 下加壓13?18MPa壓力成型，得成型生坯； (5) 燒結(jié)：將步驟（4)所得成型生坯置于電窯中，在溫度達(dá)到1100?1200°C (優(yōu)選 1130?1180°C)后燒結(jié)10?15 (優(yōu)選11?14h)，得永磁鐵氧體磁體毛坯。
[0007] 進(jìn)一步，步驟（1)中，所述永磁鐵氧體預(yù)燒料粉為北礦磁材生產(chǎn)12. 1系列預(yù)燒料。
[0008] 步驟（3)中，所述沉淀和過濾都在沉淀塔中完成。
[0009] 進(jìn)一步，步驟（4)中，所述加壓的壓力是14?17MPa，成型生坯的大小為直徑 27. 0?28. Omm的圓餅。
[0010] 研宄表明，本發(fā)明方法中添加了碳酸鈣和氯化鈉，可以大大提高了鐵氧體的磁性 能，因為添加的碳酸鈣，在高溫下會分解成氧化鈣，氧化鈣在較低的溫度下即成熔融狀態(tài)， 可降低燒結(jié)溫度，有利于固相反應(yīng)，增加了燒結(jié)體的致密度，進(jìn)而提高剩磁和內(nèi)稟矯頑力； 添加的氯化鈉在燒結(jié)過程中會液化，提高表面張力，減小晶粒間縫隙，有利于晶粒間收縮靠 攏，提高密度，改善鐵氧體的內(nèi)在結(jié)構(gòu)進(jìn)而提高剩磁和內(nèi)稟矯頑力。但是在含有鍶的永磁鐵 氧體預(yù)燒料，比如北礦預(yù)燒料12. 1系列中，隨著碳酸鈣的增加，鈣離子會取代鍶離子，致使 晶粒脹大，降低了內(nèi)稟矯頑力，因此，碳酸鈣的用量需要控制在相當(dāng)于永磁鐵氧體預(yù)燒料質(zhì) 量0. 15?0. 35%的范圍內(nèi)；而隨著氯化鈉的增加，減小晶粒間縫隙作用會減弱直至不起作 用，反而不利于晶粒間收縮靠攏，因此，氯化鈉的用量需要控制在相當(dāng)于永磁鐵氧體預(yù)燒料 質(zhì)量〇. 4?3. 0%的范圍內(nèi)。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明方法通過在球磨過程中同時添加碳酸鈣和氯化鈉， 獲得的產(chǎn)品磁性能優(yōu)于單獨添加碳酸鈣或氯化鈉的產(chǎn)品，且永磁鐵氧體的磁性能得到顯著 提高；特別是當(dāng)相對于預(yù)燒料質(zhì)量，碳酸鈣的添加量為〇. 20?0. 30%，氯化鈉為0. 5?2. 5% 時，效果更好，獲得了 Br為4300?4400Gs，Hcj為4600?49000e的高性能永磁鐵氧體。

【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013] 實施例1 (1)配料：選取I kg永磁鐵氧體預(yù)燒料粉：北礦預(yù)燒料12. 1系列（主要成分為SrO和 Fe2O3)作為主原料置于球磨罐中，加入2. 5g碳酸鈣和IOg氯化鈉，得永磁鐵氧體預(yù)燒料混 合粉；（2)球磨：在步驟（1)所得永磁鐵氧體預(yù)燒料混合粉中加入I. 5kg水，球磨至平均粒 度0. 85 μ m，得永磁鐵氧體預(yù)燒料料衆(zhòng)；（3 )沉淀過濾：將步驟（2 )所得永磁鐵氧體預(yù)燒料料 漿在沉淀塔中沉淀4h，用沉淀箱過濾至含水量為32wt%，得成型料漿；（4)注模成型：將步驟 (3)所得成型料漿注入模具，在磁場強(qiáng)度為530kA/m的條件下在150T濕式成型壓機(jī)中加壓 16MPa成型為直徑Φ27. Imm的圓餅，得成型生坯；（5)燒結(jié)：將步驟（3)所得成型生坯置于 電窯中，在1160°C下燒結(jié)12h，得永磁鐵氧體磁體毛坯。
[0014] 將本實施例所得永磁鐵氧體磁體毛坯的上下兩表面磨削拋光，采用TYU-2000型 磁性材料自動測量裝置對制得的產(chǎn)品的磁性能進(jìn)行測試，測試結(jié)果參見表1。
[0015] 實施例2 (1)配料：選取I kg永磁鐵氧體預(yù)燒料粉：北礦預(yù)燒料12. 1系列（主要成分為SrO和 Fe2O3)作為主原料置于球磨罐中，加入2. Og碳酸鈣和15g氯化鈉，得永磁鐵氧體預(yù)燒料混 合粉；（2)球磨：在步驟（1)所得永磁鐵氧體預(yù)燒料混合粉中加入2kg水，球磨至平均粒度 0. 85 μ m，得永磁鐵氧體預(yù)燒料料衆(zhòng)；（3 )沉淀過濾：將步驟（2 )所得永磁鐵氧體預(yù)燒料料衆(zhòng) 在沉淀塔中沉淀3h，用沉淀箱過濾至含水量為34wt%，得成型料漿；（4)注模成型：將步驟 (3)所得成型料漿注入模具，在磁場強(qiáng)度為530kA/m的條件下在150T濕式成型壓機(jī)中加壓 16. 5MPa成型為直徑Φ27. Imm的圓餅，得成型生坯；（5)燒結(jié)：將步驟（3)所得成型生坯置 于電窯中，在1170°C下燒結(jié)11. 5h，得永磁鐵氧體磁體毛坯。
[0016] 將本實施例所得永磁鐵氧體磁體毛坯的上下兩表面磨削拋光，采用TYU-2000型 磁性材料自動測量裝置對制得的產(chǎn)品的磁性能進(jìn)行測試，測試結(jié)果參見表1。
[0017] 實施例3 (1)配料：選取I kg永磁鐵氧體預(yù)燒料粉：北礦預(yù)燒料12. 1系列（主要成分為SrO和 Fe2O3)作為主原料置于球磨罐中，加入3. Og碳酸鈣和20g氯化鈉，得永磁鐵氧體預(yù)燒料混 合粉；（2)球磨：在步驟（1)所得永磁鐵氧體預(yù)燒料混合粉中加入I. 5kg水，球磨至平均粒 度0. 85 μ m，得永磁鐵氧體預(yù)燒料料衆(zhòng)；（3 )沉淀過濾：將步驟（2 )所得永磁鐵氧體預(yù)燒料料 漿在沉淀塔中沉淀4h，用沉淀箱過濾至含水量為32wt%，得成型料漿；（4)注模成型：將步驟 (3)所得成型料漿注入模具，在磁場強(qiáng)度為520kA/m的條件下在150T濕式成型壓機(jī)中加壓 HMPa成型為直徑Φ27. Imm的圓餅，得成型生坯；（5)燒結(jié)：將步驟（3)所得成型生坯置于 電窯中，在1145°C下燒結(jié)llh，得永磁鐵氧體磁體毛坯。
[0018] 將本實施例所得永磁鐵氧體磁體毛坯的上下兩表面磨削拋光，采用TYU-2000型 磁性材料自動測量裝置對制得的產(chǎn)品的磁性能進(jìn)行測試，測試結(jié)果參見表1。
[0019] 對比例1 采用與實施例1相同的主原料和工藝，區(qū)別僅在于：在球磨時不添加任何配料。
[0020] 將本對比例所得永磁鐵氧體磁體毛坯的上下兩表面磨削拋光，采用TYU-2000型 磁性材料自動測量裝置對制得的產(chǎn)品的磁性能進(jìn)行測試，測試結(jié)果參見表1。
[0021] 對比例2 采用與實施例1相同的主原料和基本相同的工藝，區(qū)別僅在于：在球磨時添加的配方 料為相當(dāng)于永磁鐵氧體預(yù)燒料粉0. 25%的碳酸鈣（2. 5g)。
[0022] 將本對比例所得永磁鐵氧體磁體毛坯的上下兩表面磨削拋光，采用TYU-2000型 磁性材料自動測量裝置對制得的產(chǎn)品的磁性能進(jìn)行測試，測試結(jié)果參見表1。
[0023] 對比例3 采用與實施例1相同的主原料和基本相同的工藝，區(qū)別僅在于：在球磨時添加的配方 料為相當(dāng)于永磁鐵氧體預(yù)燒料粉1. 0%的氯化鈉（l〇g)。
[0024] 將本對比例所得永磁鐵氧體磁體毛坯的上下兩表面磨削拋光，采用TYU-2000型 磁性材料自動測量裝置對制得的產(chǎn)品的磁性能進(jìn)行測試，測試結(jié)果參見表1。
[0025] 表1實施例1?3和對比例1?3所得永磁鐵氧體磁體毛坯磁性能對比表

【權(quán)利要求】
1. 一種提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟矯頑力的方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 配料：取永磁鐵氧體預(yù)燒料粉置于球磨罐中，加入相當(dāng)于其質(zhì)量0. 15?0. 35%的 碳酸鈣和相當(dāng)于其質(zhì)量〇. 4?3. 0%的氯化鈉，得永磁鐵氧體預(yù)燒料混合粉； (2) 球磨：在步驟（1)所得永磁鐵氧體預(yù)燒料混合粉中加入相當(dāng)于其質(zhì)量1. 5?2. 0倍 的水，球磨至平均粒度< 0. 95 ym，得永磁鐵氧體預(yù)燒料料衆(zhòng)； (3) 沉淀過濾：將步驟（2)所得永磁鐵氧體預(yù)燒料料漿沉淀3?5h，過濾至含水量為 30?40wt%，得成型料衆(zhòng)； (4) 注模成型：將步驟（3)所得成型料漿注入模具，在磁場強(qiáng)度500?540kA/m的條件 下加壓13?18MPa壓力成型，得成型生坯； (5) 燒結(jié)：將步驟（4)所得成型生坯置于電窯中，在溫度達(dá)到1100?1200°C后燒結(jié) 10?15h，得永磁鐵氧體磁體毛坯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟矯頑力的方法，其特征在于：步驟 (1)中，所述碳酸鈣的加入量相當(dāng)于永磁鐵氧體預(yù)燒料粉質(zhì)量的〇. 20?0. 30%，氯化鈉的加 入量相當(dāng)于永磁鐵氧體預(yù)燒料粉質(zhì)量的〇. 5?2. 5%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟矯頑力的方法，其特征在于：步驟 (1)中，所述碳酸媽的加入量相當(dāng)于永磁鐵氧體預(yù)燒料粉質(zhì)量的0. 25%，氯化鈉的加入量相 當(dāng)于永磁鐵氧體預(yù)燒料粉質(zhì)量的1. 0%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3之一所述提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟矯頑力的方法，其特征在 于：步驟（3)中，過濾至含水量為32?36wt%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?3之一所述提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟矯頑力的方法，其特征在 于：步驟（4)中，所述加壓的壓力是14?17MPa。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?3之一所述提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟矯頑力的方法，其特征在 于：步驟（5)中，所述燒結(jié)的溫度為1130?1180°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?3之一所述提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟矯頑力的方法，其特征在 于：步驟（5)中，所述燒結(jié)的時間為11?14h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?3之一所述提高永磁鐵氧體剩磁和內(nèi)稟矯頑力的方法，其特征在 于：步驟（1)中，所述永磁鐵氧體預(yù)燒料粉為北礦磁材生產(chǎn)12. 1系列預(yù)燒料。
【文檔編號】C04B35/26GK104446418SQ201410755447
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】汪德良, 鄭亮, 張鐵軍 申請人:湖南航天磁電有限責(zé)任公司