一种BaFe12O19/CoFe2O4永磁复合陶瓷材料及其制备方法，本发明专利技术通过以Ba(OH)2·8H2O、CuO和H3BO3为原料，制得作为两相助烧剂的BaCu(B2O5)粉体，然后将BaCu(B2O5)粉体与BaFe12O19、CoFe2O4混合，造粒后，压制，然后排出PVA粘合剂后再1100℃～1150℃下微波烧结，得到BaFe12O19/CoFe2O4永磁复合陶瓷材料，本发明专利技术中由于加入了两相烧结剂，并且采用微波烧结的方式，在很低的温度下，即可制得磁性能和介电性能优异的BaFe12O19/CoFe2O4永磁复合陶瓷材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料科学领域，涉及一种BaFe12019/CoFe204。
技术介绍
随着移动通讯和计算机技术的飞速发展，使得各种电子设备变得更加高度集成化、多功能化、小型化和快速响应化。磁性材料是功能材料的重要分支，利用磁性材料制成的磁性元器件具有转换、传递、处理信息、存储能量、节约能源等功能，广泛地应用于能源、电信、自动控φι」、通讯、家用电器、生物、医疗卫生、轻工、选矿、物理探矿、军工等领域，尤其在信息
已成为不可缺少的组成部分。信息化发展的总趋势是向小、轻、薄以及多功能、数字化、智能化方向发展，从而对磁性材料提出了更高的标准，要求磁性材料制造的元器件不仅大容量、小型化、高速度，而且具有可靠性、耐久性、抗振动和低成本的特点。并以应用磁学为技术理论基础，与其他科学技术相互渗透、交叉、相互联系，成为现代高新技术群体中不可缺少。现在工业生产中要求永磁体具有尽可能大的矫顽场和高的饱和磁化强度，但是硬磁材料的矫顽场虽然很大，可其饱和磁化强度比较小。为了得到具有高饱和磁化强度并且高的矫顽力的超级磁体，人们选择用硬磁材料和软磁材料复合通过交换弹簧作用得到复合粉体。硬磁/软磁交换弹簧由硬磁相和软磁相构成，它们之间有很强的交换耦合作用。在反磁化过程中，受硬磁层磁矩的影响，软磁层内的磁矩偏转方向的分布是连续的，反磁化场越大或离界面越远的地方磁矩越接近外场方向，而且在磁场小于交换耦合临界场时磁矩能可逆地转动。磁交换弹簧磁性复合粉体中硬磁相具备高的矫顽力，软磁相具备高的饱和磁化强度，将它们结合在一起，可以得到性能良好的永磁材料，特别是当软磁相为非稀土相时，可节约稀土用量，降低合金价格。磁性交换弹簧具备垂直交换耦合、磁电阻、磁致伸缩、磁能积、交换偏置等诸多效应，具有广阔的应用前景。目前这一类磁性材料主要用于制造永磁材料、巨磁致伸缩材料、磁电阻材料等。CoFe2O4是一种软磁性材料，在尖晶石类铁氧体中具有最高的饱和磁化强度。BaFe12O19是一种典型的硬磁性材料，具有高的居里温度和矫顽力。通常制备磁性复合陶瓷的方法是首先采用固相法分别制备出各单相粉体，然后进行机械混合，然后用传统的固相烧结方法烧结陶瓷。首先此方法，不仅所需要的煅烧温度高，而且制备出的复合粉体是在晶粒尺寸上进行混合导致均匀性比较差，最终直接影响到复合陶瓷材料的性能。其次，由于两相BaFe12Oli^P CoFe 204的烧结温度差别比较大，分别为13500C和1100°C，所以用传统的固相烧结方法很难将两者烧结在一起。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种BaFe12019/CoFe204永磁性复合陶瓷材料及其制备方法，该方法中烧结温度低，并且制得的复合陶瓷材料由于交换耦合作用，随着CoFe2O4含量的增加，饱和磁化强度为50.14?65.38emu/g，剩余磁化强度为17.2?22.16emu/g，最大磁能积为7.0l?13.65kJ/m3。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案:—种BaFe12019/CoFe204永磁复合陶瓷材料，该永磁复合材料的化学表达式为(l_x)BaFe12019/xCoFe204，其中χ为CoFe2O4的质量百分数，且10%彡χ彡40%。该永磁复合材料的化学表达式为(l-χ) BaFe12019/xCoFe204，其中χ为CoFe2O4的质量百分数，且20%彡χ彡40%。该永磁复合材料的化学表达式为(l-χ) BaFe12019/xCoFe204，其中χ为CoFe2O4的质量百分数，且30%彡χ彡40%。该永磁复合材料的化学表达式为(l-χ) BaFe12019/xCoFe204，其中χ为CoFe2O4的质量百分数，且χ = 40%。一种BaFe12019/COFe204永磁复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:I)按化学通式BaFe12O19将分析纯的Ba (OH) 2.8Η20Χιι0和驶03球磨后在800°C?850°C煅烧4?6小时，得到块状固体，然后将块状固体粉碎后过120目筛得到BaCu(B2O5)粉体；2)将BaFe12O19粉体、CoFe 204粉体混合后加入作为两相助烧剂的BaCu (B 205)粉体，再通过球磨混合均匀，然后过60目筛，得到混合粉体；其中8&?化019与CoFe 204的质量比为9:1、8:2、7:3 或 6:4，BaCu(B2O5)粉体的加入量为 BaFe12019i5 CoFe 204总质量的 4%?7% ;3)向混合粉体中加入PVA粘合剂造粒，再经60目筛网过筛，得到混合粉末；其中，加入PVA粘合剂的质量为混合粉体质量的8%?15% ；4)将混合粉末压制成型后，排除PVA粘合剂，然后在1100°C?1150°C下微波烧结10?15分钟成瓷，得到BaFe12O19Zt0Fe2O4永磁复合陶瓷材料。所述BaFe12Oli^v体通过以下方法制得:按化学通式BaFe 12019将分析纯的BaCO 3、Fe2O3配制后通过球磨混合均勾，然后过筛，压块，再经1150°C?1200°C预烧4?6小时，得到块状固体，然后将块状固体粉碎后过120目筛得到BaFe12O19粉体。所述CoFe2O4粉体通过以下方法制得:按化学通式CoFe 204将分析纯的Co 304,Fe2O3配制后通过球磨混合均匀，然后过筛，压块，再经1050°C?1000°C预烧4?6小时，得到块状固体，然后将所得块状固体粉碎后过120目筛得到CoFe2O4粉体。所述PVA粘合计为质量分数10%的聚乙烯醇水溶液。所述排出PVA粘合剂的条件为在550?600°C下保温4?5个小时。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果:本专利技术通过以Ba(OH)2.8H20、CuO和H3BO3S原料，制得作为两相助烧剂的BaCu (B 205)粉体，然后将BaCu (B2O5)粉体与BaFe12019、CoFe2O4混合，造粒后，压制，然后排出PVA粘合剂后再1100°C?1150°C下微波烧结，得到BaFe12019/CoFe204永磁复合陶瓷材料，本专利技术中由于加入了两相烧结剂，并且采用微波，在很低的温度下，即可制得BaFe12019/CoFe204永磁复合陶瓷材料，克服了传统固相烧结方法烧结温度高，并且制得的复合粉体性能较差的问题。本专利技术中采用的微波烧结是依靠材料本身吸收微波能并转化为材料内部分子的动能和势能，使材料内外同时均匀加热，因此材料内部形成的热应力极小。此外，在微波电磁能的作用下，材料内部分子(或离子)的动能增加，使烧结活化能降低，扩散系数提高，因此可实现低温快速烧结，使微粉晶粒来不及长大就已完成烧结，从而制备出保持微细晶粒的烧结体。本专利技术与固相烧结相比，烧结时间短，节省了能源，降低了成本，并且烧结后晶粒细小，材料致密性好。本专利技术制得的复合陶瓷材料由于交换耦合作用，随着CoFe2O4含量的增加，饱和磁化强度为50.14?65.38emu/g，剩余磁化强度为17.2?22.16emu/g，最大磁能积为7.01?13.65kJ/m3。【附图说明】图1为当BaFe12Oli^质量百分比为90% ,CoFe2O4质量百分比为10%，BaCu (B 205)的添加量为7%时，1150°C微波烧结所得本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种BaFe12O19/CoFe2O4永磁复合陶瓷材料，其特征在于，该永磁复合材料的化学表达式为(1‑x)BaFe12O19/xCoFe2O4，其中x为CoFe2O4的质量百分数，且10％≤x≤40％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨海波，刘淼，林营，朱建锋，王芬，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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