一种磁性材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磁性材料及其制备方法，由材料甲、材料乙、材料丙组合而成；材料甲、材料乙、材料丙和材料丁重量比为0.11‑0.19:0.04‑0.09:1。本发明专利技术材料在高温减磁率小，并具有良好的磁性能。本发明专利技术制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性材料及其制备方法
本专利技术属于无机材料领域，涉及一种磁性材料及其制备方法。
技术介绍
磁性材料常用于电器行业，CN201610136736.0公开了一种耐高温型高磁性稀土永磁材料及其制备方法，其材料中含有R、Fe、B、M，其中，R是由轻稀土元素Pr、Nd按照1:3的比例组成的合金，Fe为铁元素，B为硼元素，M为钼元素。以Pr-Nd合金、Fe-B合金及金属Mo为原料，在惰性气体的保护下，在真空熔炼炉中进行真空冶炼，得到成分均匀的合金锭，再将得到的上述合金锭进行快淬速凝工艺处理，得到金属薄带后破碎过筛网，并进行退火处理。但是，该材料综合性能并不高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种磁性材料，该材料在高温减磁率小，并具有良好的磁性能。本专利技术的另一目的是提供一种磁性材料制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。本专利技术采用的技术方案为：一种磁性材料，由材料甲、材料乙、材料丙组合而成；材料甲、材料乙、材料丙和材料丁重量比为0.11-0.19:0.04-0.09:1；所述材料甲中各成分及重量百分含量为：Al2O323-25％，Fe2O31.7-2.4％,La2O30.3-0.6％,K2O3-8％,B2O34.8-5.5％,其余SiO2；所述材料乙为铜合金，其成分为Zn23-25％，La0.11～0.19％，其余Cu；所述材料丙中各成分及重量百分含量为：B4～6.5％，Nd28～31％，Ag0.03～0.06％,La0.8～1.3％,Sn0.08～0.12％，P0.08～0.13％,其余Fe。上述一种磁性材料的制备方法，包括以下步骤：1)材料甲制备时按照重量百分比为Al2O323-25％，Fe2O31.7-2.4％,La2O30.3-0.6％,K2O3-8％,B2O34.8-5.5％,其余SiO2进行配料，各原料纯度均大于99.9％；将各原料在砂磨机中进行混合和破碎，而后将粉料在135-145℃下烘干，烘干后再过筛，筛网为200-220目，然后放入烧结炉进行烧结；烧结温度为1290-1310℃，最后将烧结产物在研磨机中使粉体粒径达到7-10微米；2)材料乙制备时，采用铜合金，其成分为Zn23-25％，La0.11～0.19％，其余Cu；将原料放入感应炉中熔炼，熔炼温度为1240～1280℃，得到合金液体；将合金液体注入位于雾化喷嘴之上的中间包内；合金液由中间包底部漏眼流出，通过喷嘴时与高速气流相遇被雾化为细小液滴，雾化液滴在封闭的雾化筒内快速凝固成合金粉末；合金粉末平均粒度均为9～12μm；雾化气体压力为9-12MPa；液态金属流体流量为2-5kg/min；合金液体注入温度为1240～1270℃；雾化角为32度；3)材料丙的制备时，按照重量百分含量为B4～6.5％，Nd28～31％，Ag0.03～0.06％,La0.8～1.3％,Sn0.08～0.12％，P0.08～0.13％,其余Fe进行配料；B以硼铁中间合金的形式加入，硼铁中间合金的含B量为24-26％；其它为纯物质；先将原料感应炉中熔炼，熔炼温度为1590～1620℃，得到母合金液体；熔融母合金液在氮气保护下浇在成型炉转盘上，形成铸片；转盘浇注点的旋转线速度为22～26m/s；铸片厚度为2～5毫米，长宽度为5～8毫米；然后放入一个可密封的反应釜，反应釜通入H2S气体后，加热110～130℃，时间2-3h，然后取出空冷；再将处理后的铸片放入真空度为0.17～0.19Pa，炉内气压为1.0～1.4atm的氢碎炉进行氢碎，温度加热至300～315℃，氢碎35～40分钟得到粗粉；然后将粗粉放入气流磨中将粗粉磨为细粉，制成平均粒度均为6～9μm，气流磨制粉压力6～8atm；5)材料甲、材料乙、材料丙重量比为0.11-0.19:0.04-0.09:1配料后，加入到三维混合机中混合均匀，得混合粉料；然后将混合粉料在磁场压机中取向，应用等静压方式成型；将成型毛坯在氩气保护下放入烧结炉进行烧结，先升温至560-600℃，保温3-4h，然后升温至1100-1190℃烧结3-4h，冷却至室温后，进行二次回火处理，即分别在620-650℃和500-510℃热处理回火1-2h；最后经180-230℃时效处理得到产品。有益效果：本专利技术所得产品具有优异磁性能。另外制备过种中合金经过适当处理，保证了材料成分、组织和性能的均匀性，因而保证了材料的质量。材料甲即金属氧化物复合体熔点低，可均匀的分布在主相晶界起到钉扎作用，矫顽力得到了提高。材料乙熔点低，抑制材料丁中相的长大，使主相界面缺陷密度减少，反磁化畴在界面形核困难。此外可弥散地分布在主相晶粒的周围，能够有效改善晶界相的组织结构，对磁体进行晶界改性，强化晶界相。因此提高了材料的剩磁。材料丙形成的主相晶粒间副相富铁相,抑制了晶粒交汇处颗粒的长大,细化了主相晶粒，因此就抑制了它们周围杂散场的增强,进而提高了内禀矫顽力。材料丙中的Nd、Au、Ge、Lu、Zr和材料丁相对应，防止了材料丁中关键元素在烧结中的扩散转移。材料丁主要形成磁性主相Nd2Fe14B和次主相Lu2Fe14B，强化了去磁耦合作用，使磁体既有高的矫顽力又避免了剩磁大幅下降，从而获得较高的综合磁性能。在烧结过程中，添加高熔点合金元素Zr，可使磁体组织中析出新相，消除了主相晶粒之间直接接触的现象，有效抑制主相晶粒的长大，利于获得较细小均匀的晶粒组织,同时可改善主相磁体的热稳定性。该材料制备工艺简便，制备所用原料成本较低，过程简单，生产的合金具有良好的性能，便于工业化生产。本专利技术制备的永磁材料适用于电器行业。具体实施方式下面结合具体实例对本专利技术做进一步描述：实施例1：一种磁性材料，由材料甲、材料乙、材料丙组合而成；材料甲、材料乙、材料丙和材料丁重量比为0.11:0.04:1；所述材料甲中各成分及重量百分含量为：Al2O323％，Fe2O31.7％,La2O30.3％,K2O3％,B2O34.8％,其余SiO2；所述材料乙为铜合金，其成分为Zn23％，La0.11％，其余Cu；所述材料丙中各成分及重量百分含量为：B4％，Nd28％，Ag0.03％,La0.8％,Sn0.08％，P0.08％,其余Fe。对比中国专利CN201610136736.0的最大磁能积(BH)max为128-133kj/m3，矫顽力Hci为750-988kA/m，剩磁Br为890-908mT，减磁率％(160℃、8小时)为0.97-1.15。本实施例的最大磁能积(BH)max为135kj/m3，矫顽力Hci为990kA/m，剩磁Br为918mT，减磁率％(160℃、8小时)为0.60。本实施例磁性材料的组织均匀致密。上述一种磁性材料的制备方法，包括以下步骤：1)材料甲制备时按照重量百分比为Al2O323％，Fe2O31.7％,La2O30.3％,K2O3％,B2O34.8％,其余SiO2进行配料，各原料纯度均大于99.9％；将各原料在砂磨机中进行混合和破碎，而后将粉料在135℃下烘干，烘干后再过筛，筛网为200目，然后放入烧结炉进行烧结；烧结温度为1290℃，最后将烧结产物在研磨机中使粉体粒径达到7微米；2)材料乙制备时，采用铜合金，其成分为Zn23％，La0.11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性材料，其特征在于：由材料甲、材料乙、材料丙组合而成；材料甲、材料乙、材料丙和材料丁重量比为0.11‑0.19:0.04‑0.09: 1；所述材料甲中各成分及重量百分含量为：Al2O3 23‑25％， Fe2O3 1.7‑2.4％, La2O3 0.3‑0.6％, K2O 3‑8％, B2O3 4.8‑5.5％,其余SiO2；所述材料乙为铜合金，其成分为Zn23‑25%， La 0.11～0.19％，其余Cu；所述材料丙中各成分及重量百分含量为： B 4～6.5％，Nd 28～31％，Ag 0.03～0.06％,La 0.8～1.3％, Sn 0.08～0.12％，P 0.08～0.13％,其余Fe。

【技术特征摘要】
1.一种磁性材料，其特征在于：由材料甲、材料乙、材料丙组合而成；材料甲、材料乙、材料丙和材料丁重量比为0.11-0.19:0.04-0.09:1；所述材料甲中各成分及重量百分含量为：Al2O323-25％，Fe2O31.7-2.4％,La2O30.3-0.6％,K2O3-8％,B2O34.8-5.5％,其余SiO2；所述材料乙为铜合金，其成分为Zn23-25%，La0.11～0.19％，其余Cu；所述材料丙中各成分及重量百分含量为：B4～6.5％，Nd28～31％，Ag0.03～0.06％,La0.8～1.3％,Sn0.08～0.12％，P0.08～0.13％,其余Fe。2.根据权利要求1所述的一种磁性材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）材料甲制备时按照重量百分比为Al2O323-25％，Fe2O31.7-2.4％,La2O30.3-0.6％,K2O3-8％,B2O34.8-5.5％,其余SiO2进行配料，各原料纯度均大于99.9％；将各原料在砂磨机中进行混合和破碎，而后将粉料在135-145℃下烘干，烘干后再过筛，筛网为200-220目，然后放入烧结炉进行烧结；烧结温度为1290-1310℃，最后将烧结产物在研磨机中使粉体粒径达到7-10微米；2）材料乙制备时，采用铜合金，其成分为Zn23-25%，La0.11～0.19％，其余Cu；将原料放入感应炉中熔炼，熔炼温度为1240～1280℃，得到合金液体；将合金液体注入位于雾化喷嘴之上的中间包内；合金液由中间包底部漏眼流出，通过喷嘴时与高速气流相遇被雾化为细小液滴，雾化液滴在封闭的雾化筒内快速凝固成合金粉末；合金粉末平均粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玲，李庆芳，董英华，赵浩峰，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32