一种掺杂的锶铁氧体磁性材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种掺杂的M型锶铁氧体的制备方法。本发明专利技术主要是解决现有铁氧体磁性能低的问题。通过掺杂Sm

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂的锶铁氧体磁性材料及其制备方法
本专利技术属于磁性材料
，涉及一种锶铁氧体磁性材料及其制备方法。
技术介绍
M型铁氧体是一种高性能永磁材料，永磁材料作为磁性功能材料中的一个重要组成部分，已在各个领域中有着举足轻重的地位。由于M型铁氧体具有较宽的磁滞回线、较高的矫顽力、单轴磁晶各向异性和优良的旋磁特性、高居里温度、高的化学稳定性和高剩余磁化强度等特点，同时具有较高的性价比，因此被广泛应用在航天航空，军事工业以及电子器件中等。随着工业及国防等领域的逐渐发展，M型锶钡永磁铁氧体的需求量也随之增加，而且对产品的性能要求也越来越高。因此人们不断在它的制备方法、工艺参数、新配方等方面提高它的磁性能。近年来利用稀土离子掺杂取代方法改善锶铁氧体的性能已经成为该领域研究的热点，但大量研究主要集中在La–Zn、La–Co体系。M型铁氧体属于六角晶系空间群，铁离子位于五种不同的亚晶格位置，分别用符号2a、4f1、12k、4f2和2b，与此对应，M性铁氧体分为五个磁亚点阵，由于相互间的超相互作用，使得2a、2b和12k三个亚点阵离子磁矩呈相互间反平行方向排列，而4f1和4f2两个亚点阵离子磁矩与上面三个亚点阵呈相互间平行方向排列。如果通过离子替代的方法减少4f1和4f2点阵反向排布的铁离子，可以达到削弱反向离子磁矩，增大净磁矩的作用，提高饱和磁化强度，进而提高永磁铁氧体的磁性能。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决现有的M型锶铁氧体材料磁学性能差的问题，而提出了一种M型锶铁氧体磁性材料及其制备方法。本专利技术所述M型锶铁氧体磁性材料的分子式为：Sr1-xSmxFe12-xCoxO19，分子式中：0<x<0.1。本专利技术制备分子式为Sr1-xSmxFe12-xCoxO19的M型锶铁氧体磁性材料的方法按以下步骤进行：步骤一：按照分子式Sr1-xSmxFe12-xCoxO19中的化学计量比称取Sm2O3、Co(NO3)2·6H2O、SrCO3和Fe2O3做为原料，分子式Sr1-xSmxFe12-xCoxO19中：0<x<0.1；步骤二：将步骤一中称取的原料、磨球和无水乙醇置于行星球磨机的陶瓷球磨罐中，在转速为400r/min~450r/min下混料2h~3h得到混合粉体，将得到的混合粉体烘干后置于压片的模具中，在3MPa~5MPa的压力下压制得到片状样品；所述磨球为硬质合金磨球；所述磨球、原料和无水乙醇的质量比为10.5:1:0.5；所述烘干的温度为80℃~140℃，烘干时间为4h~9h；步骤三：把步骤二得到的片状样品放入高温箱式电阻炉中，以5℃/min~10℃的升温速率升温至1000℃~1200℃，然后保温2h~6h后随炉冷却至室温，得到预烧料；步骤四：将步骤三得到的预烧料用钢钵进行粗破碎并研磨，然后将研磨后的预烧料、磨球和无水乙醇置于行星球磨机的陶瓷球磨罐中，在转速为400r/min~450r/min下混料3h~6h，将混料烘干后置于压片的模具中，在3MPa~5MPa的压力下压制得到预烧料片状样品；所述磨球为硬质合金磨球；所述磨球、原料和无水乙醇的质量比为10.5:1:0.5；所述烘干的温度为80℃~140℃，烘干时间为4h~9h；步骤五：将步骤四得到的预烧料片状样品置于高温箱式电阻炉中，以5℃/min~10℃/min的升温速率升温至1200℃~1300℃，然后保温4h~8h后随炉冷却至室温，最终得到分子式为Sr1-xSmxFe12-xCoxO19的M型锶铁氧体磁性材料。本专利技术具备如下有益效果：1、本专利技术所用原料SrCO3、Co(NO3)2·6H2O和Fe2O3价格低廉，Sm2O3原料易得且用量较低，故综合成本较低，适合于工业化生产，并且本专利技术方法制备工艺简单、能耗较低；2、本专利技术制备出的分子式为Sr1-xSmxFe12-xCoxO19的M型锶铁氧体磁性材料磁学性能优于相同工艺条件下制备的M型锶铁氧体磁性材料SrFe12O19，剩余磁化强度Br增加7.62%~35.34%，矫顽力Hc增加16.88%~29.45%，饱和磁化强度Ms增加6.37%~28.26%，即本专利技术配方体系和方法获得了性能优良的M型锶铁氧体磁性材料。附图说明图1为施实例一制备的M型锶铁氧体磁性材料的X射线衍射图谱；图2为施实例一制备的M型锶铁氧体磁性材料的SEM图；图3为施实例二制备的M型锶铁氧体磁性材料的X射线衍射图谱；图4为施实例二制备的M型锶铁氧体磁性材料的SEM图。具体实施方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。具体实施方式一：本实施方式一种M型锶铁氧体磁性材料，该M型锶铁氧体磁性材料的分子式为：Sr1-xSmxFe12-xCoxO19，分子式中：0<x<0.1。本实施方式的Sr1-xSmxFe12-xMnxO19的M型锶铁氧体磁性材料磁学性能优于相同工艺条件下制备的M型锶铁氧体磁性材料SrFe12O19，剩余磁化强度Br增加7.62%~35.34%，矫顽力Hc增加6.37%~28.26%，饱和磁化强度Ms增加16.88%~29.45%，即本实施方式配方体系获得了性能优良的M型锶铁氧体磁性材料。具体实施方式二：制备分子式为Sr1-xSmxFe12-xCoxO19的M型锶铁氧体磁性材料的方法按以下步骤进行：步骤一：按照分子式Sr1-xSmxFe12-xCoxO19中的化学计量比称取Sm2O3、Co(NO3)2·6H2O、SrCO3和Fe2O3做为原料，分子式Sr1-xSmxFe12-xCoxO19中：0<x<0.1；步骤二：将步骤一中称取的原料、磨球和无水乙醇置于行星球磨机的陶瓷球磨罐中，在转速为400r/min~450r/min下混料2h~3h得到混合粉体，将得到的混合粉体烘干后置于压片的模具中，在3MPa~5MPa的压力下压制得到片状样品；步骤三：把步骤二得到的片状样品放入高温箱式电阻炉中，以5℃/min~10℃的升温速率升温至1000℃~1200℃，然后保温2h~6h后随炉冷却至室温，得到预烧料；步骤四：将步骤三得到的预烧料用钢钵进行粗破碎并研磨，然后将研磨后的预烧料、磨球和无水乙醇置于行星球磨机的陶瓷球磨罐中，在转速为400r/min~450r/min下混料3h~6h，烘干后将混料置于压片的模具中，在3MPa~5MPa的压力下压制得到预烧料片状样品；步骤五：将步骤四得到的预烧料片状样品置于高温箱式电阻炉中，以5℃/min~10℃/min的升温速率升温至1200℃~1300℃，然后保温4h~8h后随炉冷却至室温，最终得到分子式为Sr1-xSmxFe12-xCoxO19的M型锶铁氧体磁性材料。1、本实施方式所用原料SrCO3、Co(NO3)2·6H2O和Fe2O3价格低廉，Sm2O3原料易得且用量较低，故综合成本较低，适合于工业化生产，并且本实施方式方法制备工艺简单、能耗较低；2、本实施方式制备出的分子式为Sr1-xSmxFe12-xCoxO19的M型锶铁氧体磁性材料磁学性能优于相同工艺条件下制备的M型锶铁氧体磁性材料SrFe12O19，剩余磁化强度Br增加7.62%~35.3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种M型锶铁氧体磁性材料，其特征在于该锶铁氧体磁性材料的分子式为：Sr1‑xSmxFe12‑xCoxO19，分子式中：0

【技术特征摘要】
1.一种M型锶铁氧体磁性材料，其特征在于该锶铁氧体磁性材料的分子式为：Sr1-xSmxFe12-xCoxO19，分子式中：0<x<0.1。2.一种制备如权利要求1所述的M型锶铁氧体磁性材料的方法，其特征在于该方法按照以下步骤进行：步骤一：按照分子式Sr1-xSmxFe12-xCoxO19中的化学计量比称取Sm2O3、Co(NO3)2·6H2O、SrCO3和Fe2O3做为原料，分子式Sr1-xSmxFe12-xCoxO19中：0<x<0.1；步骤二：将步骤一中称取的原料、磨球和乙醇置于行星球磨机的陶瓷球磨罐中，在转速为400r/min~450r/min下混料2h~3h得到混合粉体，将得到的混合粉体烘干后置于压片的模具中，在3MPa~5MPa的压力下压制得到片状样品；步骤三：把步骤二得到的片状样品放入高温箱式电阻炉中，以5℃/min~10℃/min的升温速率升温至1000℃~1200℃，然后保温2~6h随炉冷却至室温，得到预烧料；步骤四：将步骤三得到的预烧料用钢钵进行粗破碎并研磨，然后将研磨后的预烧料、磨球和乙醇置于行星球磨机的陶瓷球磨罐中，在转速为400r/min~450r/m...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴泽，宋扬，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23