一种高密度干压异性铁氧体磁体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及永磁材料领域，公开了一种高密度干压异性铁氧体磁体及其制造方法，该磁体为以Sr、Fe为主相的六角晶M型磁铅石铁氧体，主相的分子式为SrFe2nO19，其中5.8≤n≤6.0。本发明专利技术通过对干压异性铁氧体磁体的配料以及制备方法做出一系列的改进，使得干压异性铁氧体磁体在维持其原有优点的情况下，密度以及磁性能够更接近同类的湿压磁体。

【技术实现步骤摘要】
一种高密度干压异性铁氧体磁体及其制造方法
本专利技术涉及永磁材料领域，尤其涉及一种高密度干压异性铁氧体磁体及其制造方法。
技术介绍
传统的永磁铁氧体制造方法有干压成型和湿压成型两种。其中湿压成型具有取向度好、剩磁等磁性能高的特点，经过几十年的生产实践，目前得到大规模的应用。但是，干压成型也有自己的应用领域，它具有成型效率快、合格率高、应用范围广、产品外形多样化等特点，可以应用于许多小型化及形状不规则的产品。对于干压异性铁氧体磁体而言，由于采用干压成型，细粉颗粒在磁场取向的过程中，由于颗粒大小、密度、润滑剂及粘结剂的影响，磁粉颗粒间的空隙较大，因此干压成型的磁体密度很难接近湿压成型的磁体。这也导致干压异性铁氧体磁体的磁性能普遍比湿压磁体的要低。如本申请人的在先专专利(CN201610791751.9)公开了一种干压异性铁氧体的制造方法。具体操作步骤如下：先将永磁铁氧体预烧料进行二次湿磨；将二次湿磨后的料浆放入干燥箱进行干燥；烘干后的料块，先过筛制成磁性粉末，然后添加粘合剂，在干式搅拌机中混合，经过高速粉碎机粉碎过筛，制得干压异性铁氧体粉料；在实验压机上压成磁钢，在线圈上施加脉冲式的大电流，产生一个瞬时的高脉冲磁场；先进行脱胶处理，后进行烧结。该方法制得的干压铁氧体密度仅为4.78g/cm3，比同组分、相似配方的湿压磁体密度更低、性能更低。为此，有必要开发出一种密度更高的干压异性铁氧体及其制备方法。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高密度干压异性铁氧体磁体及其制造方法，本专利技术通过对干压异性铁氧体磁体的配料以及制备方法做出一系列的改进，使得干压异性铁氧体磁体在维持其原有优点的情况下，密度以及磁性能够更接近同类的湿压磁体。本专利技术的具体技术方案为：一种高密度干压异性铁氧体磁体，其为以Sr、Fe为主相的六角晶M型磁铅石铁氧体，主相的分子式为SrFe2nO19，其中5.8≤n≤6.0。在本专利技术中，以SrFe2nO19为主相，使得主相预烧料富锶相，过剩的氧化锶会在预烧过程中促进晶粒长大，提高致密度。本专利技术人通过大量研究发现，Fe的含量及其重要，当n略低于6时，会使晶格点阵产生一些空位，这些空位有利于烧结时原料中离子的迁移，从而促进了烧结时固相反应的进行，其结果是促进晶粒长大，密度上升。所述高密度干压异性铁氧体磁体的制造方法，包括以下步骤：1)按配比称取Fe2O3、碳酸锶，添加质量为主相0.15-0.25wt％的SiO2，湿法球磨，控制颗粒平均粒度为0.7-0.8um，球磨后烘干，将烘干后粉料经预压处理，并在空气中1200-1300℃预烧，保温0.5-1.5h，获得块状的主相预烧料，将主相预烧料经干式粗粉碎处理，粗粉碎后粉体的平均粒径为5-6um。2)将粗粉碎后的主相预烧料与主相预烧料加工后的磨床料粉或废磁粉按质量比7∶3-9∶1混合，作为主料，在主料中添加0.7-0.9wt％的CaCO3、0.1-0.3wt％的SiO2、0.05-0.20wt％的硼酸，湿法球磨，使颗粒的平均粒度为0.8-1.0um；3)将湿法球磨后的料浆干燥，要求含水率在0.3wt％以内；4)将干燥后的料块，先过10-30目筛，制成磁性粉末，然后添加质量为磁性粉末1-1.5wt％的樟脑粉和0.3-0.7wt％硬脂酸钙粉，干式搅拌混合后，经高速粉碎机粉碎过50-70目筛，制得干压异性铁氧体粉料；5)将干压异性铁氧体粉料压制为磁体，压力为0.8-1.2MPa，成型磁场为8000-10000Oe；6)对磁体在300～500℃下进行脱胶处理，然后在1210-1250℃下保温烧结0.5-1.5h，对烧结后的磁体进行研磨，制得成品。在本专利技术方法中，其中：在步骤1)中，在预烧时，添加少量的SiO2，此时预烧料晶粒接近球形，易于取向。在步骤2)中，由于磨床料或废磁料已经经过二次烧结，其密度要比预烧料要高，因此通过适当量磨床料的加入，可提高干压成型铁氧体的磁体密度。此外，硼酸作为助熔剂，在高温下助熔剂呈低粘度液相，有利于增加固相反应的接触面积，加快反应速度，降低烧结温度。而将细粉颗粒的尺寸控制在0.8～1.0μm，原因是粒度过细会造成产品开裂，成品率低，过高又会使产品的致密度低。在步骤4)中，樟脑具备润滑与粘结双重性，未压紧时以润滑为主，压紧后以粘结为主。硬脂酸钙粘性次于樟脑，润滑性很好。作为优选，步骤1)和步骤2)中，湿法球磨前添加1-2倍质量的水。作为优选，步骤1)中，湿法球磨4-6h。作为优选，步骤1)中，预压处理的压力为8-12MPa。作为优选，步骤2)中，湿法球磨9-11h。作为优选，步骤3)中，干燥温度为110-130℃，干燥时间15-25h。作为优选，步骤4)中，所述樟脑粉和硬脂酸钙粉过60目筛。作为优选，步骤4)中，干式搅拌混合0.5-1.5h。作为优选，步骤6)中，升温和冷却速度为130～170℃/h。升温和冷却速度要慢，避免产生开裂。与现有技术对比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对干压异性铁氧体磁体的配料以及制备方法做出一系列的改进，使得干压异性铁氧体磁体在维持其原有优点的情况下，密度以及磁性能够更接近同类的湿压磁体。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。总实施例一种高密度干压异性铁氧体磁体，其为以Sr、Fe为主相的六角晶M型磁铅石铁氧体，主相的分子式为SrFe2nO19，其中5.8≤n≤6.0。所述高密度干压异性铁氧体磁体的制造方法，包括以下步骤：1)按配比称取Fe2O3、碳酸锶，添加质量为主相0.15-0.25wt％的SiO2，添加1-2倍质量的水进行湿法球磨4-6h，控制颗粒平均粒度为0.7-0.8um，球磨后烘干，将烘干后粉料经8-12MPa预压处理，并在空气中1200-1300℃预烧，保温0.5-1.5h，获得块状的主相预烧料，将主相预烧料经干式粗粉碎处理，粗粉碎后粉体的平均粒径为5-6um。2)将粗粉碎后的主相预烧料与主相预烧料加工后的磨床料粉或废磁粉按质量比7∶3-9∶1混合，作为主料，在主料中添加0.7-0.9wt％的CaCO3、0.1-0.3wt％的SiO2、0.05-0.20wt％的硼酸，添加1-2倍质量的水进行湿法球磨9-11h，使颗粒的平均粒度为0.8-1.0um。3)将湿法球磨后的料浆干燥(110-130℃，15-25h)，要求含水率在0.3wt％以内。4)将干燥后的料块，先过10-30目筛，制成磁性粉末，然后添加质量为磁性粉末1-1.5wt％的樟脑粉(过60目筛)和0.3-0.7wt％硬脂酸钙粉(过60目筛)，干式搅拌混合0.5-1.5h后，粉碎过50-70目筛，制得干压异性铁氧体粉料。5)将干压异性铁氧体粉料压制为磁体，压力为0.8-1.2MPa，成型磁场为8000-10000Oe。6)对磁体在300～500℃下进行脱胶处理，然后在1210-1250℃下保温烧结0.5-1.5h，升温和冷却速度为130～170℃/小时，对烧结后的磁体进行研磨，制得成品。实施例11、SrFe11.8O19主相预烧料的制备：按配比称取Fe2O3(纯度≥99wt％)、SrCO3(纯度≥96wt％)，同时添加0.2wt％的SiO2进行湿法一次球磨，球磨时间5小时，混合后的颗粒的平均粒度为0.75um，随后将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高密度干压异性铁氧体磁体，其特征在于：所述磁体为以Sr、Fe为主相的六角晶M型磁铅石铁氧体，主相的分子式为SrFe2nO19，其中5.8≤n≤6.0。

【技术特征摘要】
1.一种高密度干压异性铁氧体磁体，其特征在于：所述磁体为以Sr、Fe为主相的六角晶M型磁铅石铁氧体，主相的分子式为SrFe2nO19，其中5.8≤n≤6.0。2.一种如权利要求1所述的高密度干压异性铁氧体磁体的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1）按配比称取Fe2O3、碳酸锶，添加质量为主相0.15-0.25wt%的SiO2，湿法球磨，控制颗粒平均粒度为0.7-0.8um，球磨后烘干，将烘干后粉料经预压处理，并在空气中1200-1300℃预烧，保温0.5-1.5h，获得块状的主相预烧料，将主相预烧料经干式粗粉碎处理，粗粉碎后粉体的平均粒径为5-6um；2）将粗粉碎后的主相预烧料与主相预烧料加工后的磨床料粉或废磁粉按质量比7:3-9:1混合，作为主料，在主料中添加0.7-0.9wt％的CaCO3、0.1-0.3wt％的SiO2、0.05-0.20wt％的硼酸，湿法球磨，使颗粒的平均粒度为0.8-1.0um；3）将湿法球磨后的料浆干燥，要求含水率在0.3wt%以内；4）将干燥后的料块，先过10-30目筛，制成磁性粉末，然后添加质量为磁性粉末1-1.5wt％的樟脑粉和0.3-0.7wt%硬脂酸钙粉，干式搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶华，胡良权，丁伯明，韦晓阳，吕舒宏，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33