一种高性能SrFe制造技术

技术编号:15317010 阅读:149 留言:0更新日期:2017-05-15 23:46
本发明专利技术涉及一种高性能SrFe

A high performance SrFe

The invention relates to a high performance SrFe

【技术实现步骤摘要】
一种高性能SrFe12O19/CoFe2O4复合铁氧体材料及制备方法
本专利技术属于铁氧体材料领域,具体是涉及一种高性能SrFe12O19/CoFe2O4复合铁氧体材料及制备方法。
技术介绍
铁氧体作为一种磁性材料,由于其具有低成本、环境稳定、高饱和磁化强度等优点一直以来备受关注。铁氧体材料广泛应用于永磁电机、磁选设备、磁纪录、以及微波等领域。其中作为磁铅石型的铁氧体AFe12O19(在A位通常是Ba、Sr,或两者都有),国际上对其需求一直很大。六角型铁氧体SrFe12O19作为硬磁材料,具有很高的矫顽力(Hc),为改善此类硬磁材料的磁性能,其复合材料的交换耦合作用的研究成为一大热点。比如在SrFe12O19/(Ni,Zn)Fe2O4复合铁氧体材料的研究中,发现随着(Ni,Zn)Fe2O4的添加,SrFe12O19材料的矫顽力不断减小。可见研究结果并不理想,对于如何通过复合来提高单一铁氧体材料的性能,还有待于科研人员的进一步研究。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种高性能SrFe12O19/CoFe2O4复合铁氧体材料及制备方法。为了实现本专利技术的目的,本专利技术采用了以下技术方案:一种高性能SrFe12O19/CoFe2O4复合铁氧体材料,该复合铁氧体材料的化学结构式为xSrFe12O19/yCoFe2O4,其中0<x<1,0<y<1,x+y=1。进一步的,所述的复合铁氧体材料的制备方法:包括以下步骤:S1、混料:按所述化学结构式中的组成要求配置两组混合料,其中第一组混合料由Fe2O3与Co2O3二者的原料粉末混合得到,第二组混合料由Fe2O3与SrCO3二者的原料粉末混合得到;将上述两组混合料分别进行湿磨后予以烘干处理;S2、预烧:将上述步骤中烘干处理后所得的第一组混合料在950~1050℃保温3.5~4.5h得到尖晶石型铁氧体CoFe2O4粉体,将上述步骤中烘干处理后所得的第二组混合料在1050~1150℃保温1.5~2.5h得到六角形铁氧体SrFe12O19粉体;S3、造粒:将所述CoFe2O4粉体、SrFe12O19粉体、粘结剂进行混合造粒得到粒料;S4、压片:将所述粒料进行压片处理得到片型料;S5、烧结:将所述片型料生坯在1170~1260℃下,保温3.5~4.5h得到最终样品。进一步的,步骤S1中湿磨时所加的球磨介质为水和氧化锆球;湿磨时转速为180r/min,湿磨时间为5h;所述烘干处理是在100℃下烘干24h。进一步的,步骤S2中第一组混合料在1000℃保温4h,第二组混合料在1100℃保温2h。进一步的,步骤S3中粘结剂为质量浓度为8%的聚乙烯醇。进一步的,步骤S4中压片处理时压力为20MPa,片型料直径为12.98mm、厚度为2mm。进一步的,步骤S5中保温时间为4h。本专利技术的有益效果在于:(1)本专利技术SrFe12O19/CoFe2O4复合铁氧体材料改善了单一铁氧体磁性材料的缺陷,提高了其相应的饱和磁化强度与矫顽力,改善了铁氧体材料的综合磁性能。本专利技术利用六角型铁氧体SrFe12O19和尖晶石型铁氧体CoFe2O4自身的优越磁性能,使得铁氧体SrFe12O19与铁氧体CoFe2O4二者之间产生磁交换耦合作用,进而使得SrFe12O19/CoFe2O4复合铁氧体材料具有高的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc),有效改善了复合铁氧体材料的磁性能,拓展了其应用领域。(2)本专利技术SrFe12O19/CoFe2O4复合铁氧体材料采用传统的固相反应法制备,成本低,工艺简单,周期短,而且能在大量生产的情况下不对环境造成影响。本专利技术通过调整两种铁氧体的含量,即可方便得到任何配比的复合铁氧体材料,另外本专利技术可以通过传统烧结得到同一化学计量比不同烧结温度,或者同一烧结温度不同化学计量比的复合铁氧体材料,从而确定最佳的烧结温度、最佳的化学计量比,进而确定具有最佳磁性能的样品,以满足不同的应用需求。(3)本专利技术提供了最佳混料条件与预烧条件,其中水、氧化锆在湿磨时可以进一步提高原料粉末的混合均匀性,以便于预烧后得到纯度更高的铁氧体SrFe12O19与铁氧体CoFe2O4,所述预烧过程中第一组混合物发生的化学反应式为:6Fe2O3+SrCO3→+SrFe12O19+CO2,所述预烧过程中第二组混合物发生的化学反应式为:4Fe2O3+2Co2O3→4CoFe2O4+O2。在造粒过程中,为了方便造粒,在CoFe2O4粉体、SrFe12O19粉体混合物中加入了质量浓度为8%的聚乙烯醇作为粘结剂,该粘结剂在烧结后不存留于复合铁氧体材料中,且无有毒物质产生,其在为复合铁氧体材料制备提供便利的同时也非常环保。压片可以使得片型料在烧结过程中自身受热更均匀,利于得到磁性能更好的复合铁氧体材料。附图说明图1为SrFe12O19/CoFe2O4复合铁氧体材料的衍射峰随X射线扫描范围变化的XRD图谱。图2为SrFe12O19/CoFe2O4复合铁氧体材料的TEM照片。图3为SrFe12O19/CoFe2O4复合铁氧体材料的外加磁场与磁化强度关系的磁滞回线。具体实施方式本专利技术通过Archimedes方法测定样品的烧结性能。采用岛津X-射线衍射仪分析样品物相,测试条件:CuKα靶,扫描范围20~90°。采用美振动样品磁强计(VSM)测量样品的磁滞回线,采用永磁B-H测量仪测量永磁特征参量。下面结合实施例对本专利技术技术方案做出更为具体的说明:实施例1分别按SrFe12O19与CoFe2O4的化学计量比称量分析纯氧化铁(Fe2O3)、三氧化二钴(Co2O3)、碳酸锶(SrCO3)。分别置于聚四氟乙烯球磨罐中以转速180r/min球磨5h,然后将球磨混合浆料置于干燥箱中干燥24h。置于高温箱式烧结炉中至1000℃下保温4h得到CoFe2O4粉体;置于高温箱式烧结炉中至1100℃下保温2h得到SrFe12O19粉体。分别称取SrFe12O19粉体5.481g,CoFe2O4粉体0.519g,于研钵内混合均匀,然后加入适量的混合料质量浓度为8%的聚乙烯醇(PVA)作为粘结剂,混合造粒得到粒料,在20MPa下压成片型料(直径Φ=12.98mm、厚度d≈2mm)。片型料置于高温箱式烧结炉中至1170℃后保温4h,冷却后即得到最终的样品。本实施例制备的SrFe12O19/CoFe2O4的铁氧体复合材料饱和磁化强度为47.63A·m2·g-1,矫顽力为1217Oe,剩磁为2067Gs。实施例2分别按SrFe12O19与CoFe2O4的化学计量比称量分析纯氧化铁(Fe2O3)、三氧化二钴(Co2O3)、碳酸锶(SrCO3)。分别置于聚四氟乙烯球磨罐中以转速180r/min球磨5h,然后将球磨混合浆料置于干燥箱中干燥24h。置于高温箱式烧结炉中至1000℃下保温4h得到CoFe2O4粉体;置于高温箱式烧结炉中至1100℃下保温2h得到SrFe12O19粉体。分别称取SrFe12O19粉体5.481g,CoFe2O4粉体0.519g,于研钵内混合均匀,然后加入适量的混合料质量浓度为8%的聚乙烯醇(PVA)作为粘结剂,混合造粒得到粒料,在20MPa下压成片型料(直径Φ=12.98mm、厚度d≈2mm)。片型料置于高温箱式烧结炉中至1230℃后保本文档来自技高网...
一种高性能SrFe

【技术保护点】
一种高性能SrFe

【技术特征摘要】
1.一种高性能SrFe12O19/CoFe2O4复合铁氧体材料,其特征在于:该复合铁氧体材料的化学结构式为xSrFe12O19/yCoFe2O4,其中0<x<1,0<y<1,x+y=1。2.如权利要求1所述的复合铁氧体材料的制备方法:包括以下步骤:S1、混料:按所述化学结构式中的组成要求配置两组混合料,其中第一组混合料由Fe2O3与Co2O3二者的原料粉末混合得到,第二组混合料由Fe2O3与SrCO3二者的原料粉末混合得到;将上述两组混合料分别进行湿磨后予以烘干处理;S2、预烧:将上述步骤中烘干处理后所得的第一组混合料在950~1050℃保温3.5~4.5h得到尖晶石型铁氧体CoFe2O4粉体,将上述步骤中烘干处理后所得的第二组混合料在1050~1150℃保温1.5~2.5h得到六角形铁氧体SrFe12O19粉体;S3、造粒:将所述CoFe2O4粉体、SrFe12O19粉体、粘结剂进行混合造...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘银赵莉郑林义
申请(专利权)人:安徽理工大学
类型:发明
国别省市:安徽,34

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1