一種永磁鐵氧體復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種永磁鐵氧體復(fù)合材料，屬于磁性材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]一直以來，鐵氧體永磁材料由于具有較高的性價比，被廣泛應(yīng)用于高功率、高轉(zhuǎn)速、高扭矩的各類電機，如高檔汽車電機(ABS電機、啟動電機等)、摩托車啟動電機、家用電器以及電動工具馬達等領(lǐng)域。
[0003]燒結(jié)鐵氧體磁鐵可以用于各種電動機、發(fā)電機、揚聲器等各種用途中。作為代表性的燒結(jié)鐵氧體磁鐵，已知有具有六方晶系的M型磁鐵鉛礦(magneto plumbite)結(jié)構(gòu)的Sr鐵氧體(SrFel2019)、Ba鐵氧體(BaFel2019)。這些燒結(jié)鐵氧體磁鐵例如以氧化鐵和鍶(Sr)或鋇(Ba)等的碳酸鹽為原料，利用粉末冶金法比較廉價地制造。
[0004]目前，為了改善永磁鐵氧體的綜合磁性能，主要采用的方法包括:(1)尋求更加優(yōu)良的配方體系，(2)在良好配方的基礎(chǔ)上，采用合理的后加工工藝。對高性能永磁鐵氧體研宄而言，配方的改善一直是主流，近年來，隨著LaCo添加配方體系、CaSrLaCo主配方工藝的出現(xiàn)，永磁鐵氧體綜合磁性能取得很大的突破。然而良好的配方更需要優(yōu)良的工藝與之相配合，才能發(fā)揮其最大的潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明目的是，用來彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種永磁鐵氧體復(fù)合材料。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種永磁鐵氧體復(fù)合材料，以重量份數(shù)計，包括三氧化二鐵150-160份、納米陶瓷10-15份、氧化鑭1-4份、二氧化硅0.2-0.5份、氧化鋇3_6份、氧化鋁0.02-0.08份、氧化鋅2-4份、碳酸鍶1-4份和硬脂酸鈣0.5-1.5份；
[0008]所述的鐵氧體復(fù)合材料是通過以下幾個步驟制備的:
[0009](I)納米陶瓷預(yù)處理:將陶瓷置于硝酸溶液中浸泡l_2h，用水沖洗后，置于35-45°C溫水中超聲20-30min，烘干后粉碎得到納米陶瓷；
[0010](2)預(yù)燒:將三氧化二鐵、納米陶瓷、氧化鑭、氧化鋇和氧化鋁按照比例在氧氣下進行預(yù)燒，預(yù)燒溫度為1200-1300°C，待原料自然冷卻后進行粗破碎；
[0011](3)細磨:將粗破碎后的原料與二氧化硅、氧化鋅、碳酸鍶和硬脂酸鈣混合后，加入混合物總重1-2倍的磷酸氫二銨水溶液和混合物總重3-5倍的鋼球，采用球磨機磨至漿料粒度為0.5-1.0ym；
[0012](4)成型:將漿料進行脫水處理，之后在壓力為20MPa的條件下壓制成型，同時添加6000-9000A/m的取向磁場，得到生坯；
[0013](5)燒結(jié):將生坯在氮氣條件下進行燒結(jié)，燒結(jié)時最高溫度為800-900°C，先以10-15 0C /min快速升溫至600-700 °C，隨后以3-5 °C /min緩慢升溫至800-900 °C，保持60-100min，隨后自然降溫得到鐵氧體材料。
[0014]所述的一種永磁鐵氧體復(fù)合材料，所述步驟(I)中硝酸溶液中硝酸的重量份數(shù)為10-15%。
[0015]所述的一種永磁鐵氧體復(fù)合材料，以重量份數(shù)計，包括三氧化二鐵158份、納米陶瓷12份、氧化鑭3份、二氧化硅0.3份、氧化鋇5份、氧化鋁0.06份、氧化鋅3份、碳酸鍶3份和硬脂酸鈣1.2份。
[0016]所述的一種永磁鐵氧體復(fù)合材料，所述步驟(3)中磷酸氫二銨水溶液中磷酸氫二銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5-1.5%。
[0017]所述的一種永磁鐵氧體復(fù)合材料，預(yù)燒時間為2_3h。
[0018]所述的一種永磁鐵氧體復(fù)合材料，所述粗破碎后原料過200目篩。
[0019]本發(fā)明的有益效果如下:
[0020]本發(fā)明的永磁鐵氧體復(fù)合材料以三氧化二鐵為主要原料，添加了納米陶瓷，通過預(yù)燒、細磨、成型和燒結(jié)得到永磁鐵氧體復(fù)合材料，剩磁、矯頑力、內(nèi)稟矯頑力及最大磁能積等參數(shù)指標(biāo)明顯高于普通的鐵氧體材料，提高了整體磁性能，能夠滿足較高的使用要求，經(jīng)過酸處理的陶瓷致密性良好，在燒結(jié)過程中能夠降低氣孔率，協(xié)助晶體成型。
[0021]經(jīng)檢測，本發(fā)明的鐵氧體材料，剩磁Br:220-280mT ;磁感矯頑力Hcb:280-350kA/m ;內(nèi)稟矯頑力 Hcj:250-320kA/m ;最大磁能積(BH) max:45_48KJ/m3。
【具體實施方式】
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[0022]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0023]實施例1:
[0024]本實施例中，一種永磁鐵氧體復(fù)合材料，以重量份數(shù)計，包括三氧化二鐵150份、納米陶瓷15份、氧化鑭I份、二氧化娃0.5份、氧化鋇3份、氧化鋁0.08份、氧化鋅2份、碳酸鍶4份和硬脂酸鈣1.5份；
[0025]所述的鐵氧體復(fù)合材料是通過以下幾個步驟制備的:
[0026](I)納米陶瓷預(yù)處理:將陶瓷置于重量份數(shù)10-15%的硝酸溶液中浸泡l_2h，用水沖洗后，置于35-45°C溫水中超聲20-30min，烘干后粉碎得到納米陶瓷；
[0027](2)預(yù)燒:將三氧化二鐵、納米陶瓷、氧化鑭、氧化鋇和氧化鋁按照比例在氧氣下進行預(yù)燒，預(yù)燒溫度為1200-1300°C，預(yù)燒時間為2-3h，待原料自然冷卻后進行粗破碎，過200目篩；
[0028](3)細磨:將粗破碎后的原料與二氧化硅、氧化鋅、碳酸鍶和硬脂酸鈣混合后，加入混合物總重1-2倍的磷酸氫二銨水溶液和混合物總重3-5倍的鋼球，采用球磨機磨至漿料粒度為0.5-1.0ym；
[0029](4)成型:將漿料進行脫水處理，之后在壓力為20MPa的條件下壓制成型，同時添加6000-9000A/m的取向磁場，得到生坯；
[0030](5)燒結(jié):將生坯在氮氣條件下進行燒結(jié)，燒結(jié)時最高溫度為800-900°C，先以10-15 0C /min快速升溫至600-700 °C，隨后以3-5 °C /min緩慢升溫至800-900 °C，保持60-100min，隨后自然降溫得到鐵氧體材料。
[0031]其中，所述步驟(3)中磷酸氫二銨水溶液中磷酸氫二銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%。
[0032]實施例2:
[0033]本實施中，一種永磁鐵氧體復(fù)合材料，以重量份數(shù)計，包括三氧化二鐵158份、納米陶瓷12份、氧化鑭3份、二氧化硅0.3份、氧化鋇5份、氧化鋁0.06份、氧化鋅3份、碳酸鍶3份和硬脂酸鈣1.2份；
[0034]所述的鐵氧體復(fù)合材料是通過以下幾個步驟制備的:
[0035](I)納米陶瓷預(yù)處理:將陶瓷置于重量份數(shù)10-15%的硝酸溶液中浸泡l_2h，用水沖洗后，置于35-45°C溫水中超聲20-30min，烘干后粉碎得到納米陶瓷；
[0036](2)預(yù)燒:將三氧化二鐵、納米陶瓷、