一种永磁铁氧体材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及永磁铁氧体材料技术领域，尤其涉及一种永磁铁氧体材料及其制备方法。一种永磁铁氧体材料，由主料、一次添加剂、一次分散剂、二次分散剂和二次添加剂制成；所述主料为碳酸锶和铁粉；所述主料按照以下化学式配料SrO·nFe

【技术实现步骤摘要】
一种永磁铁氧体材料及其制备方法
本专利技术涉及永磁铁氧体材料
，尤其涉及一种永磁铁氧体材料及其制备方法。
技术介绍
自上世纪五十年代发现永磁铁氧体以来，其品种、生产方法与生产工艺得到了非常大的发展，经历了从各向同性磁体到各向异性磁体、从钡铁氧体到锶铁氧体和从干压成型到湿压成型等重大技术跨越。目前，高性能永磁铁氧体预烧料基本是以氧化铁红为原材料，其生产成本相对较大。现有技术用铁粉生产铁氧体材料的生产工艺主要是：配方配比→一次混料→造球→预烧→粗粉加工→二次细磨→成型→烧结→磨加工→测试→入库，该生产工艺存在着球磨时间长、能耗高、产品性能一致性差的缺点，不利于大规模工业化生产。
技术实现思路
本专利技术为了克服传统永磁铁氧体材料制备工艺球磨时间长、能耗高、产品性能一致性差的问题，提供了一种性能一致性好的永磁铁氧体材料。本专利技术还提供了一种永磁铁氧体材料的制备方法，该方法具有较好的细磨效果，有效降低球磨时间，降低生产成本，易于产业化。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种永磁铁氧体材料，由主料、一次添加剂、一次分散剂、二次分散剂和二次添加剂制成；所述主料为碳酸锶和铁粉；所述主料按照以下化学式配料SrO·nFe2O3，n为5.9～6.1；以主料总质量为基准，所述一次添加剂由以下质量百分含量的组分组成：0.8～1.5％氧化钴和1.2～2.3％氧化镧；以主料总质量为基准，所述二次添加剂由以下质量百分含量的组分组成：0.8～1.2％CaCO3，0.3～0.8％SiO2，0.2～0.4％SrCO3，0.1～0.5％葡萄糖和0.1～0.3％硼酸。本专利技术的永磁铁氧体材料以廉价的铁鳞经过球磨球加工成的铁粉为原料，避免传统工艺以氧化铁红为原材料，生产成本相对较大的问题；在主料中加入一次添加剂，能够与主料协同提高永磁铁氧体材料的矫顽力，各组分协同作用原理如下氧化镧、氧化钴中的镧、钴离子替换锶、铁离子改善烧结体的微观结构，获得更稳定的六角型铁氧体晶体和更大的磁晶各向异性常数K1以及饱和磁化强度Ms值，从而提高产品的磁性能。二次添加剂的作用是与主料协同提高磁性能，各组分协同作用原理如下葡萄糖与硼酸联合能够增大铁氧体颗粒间的静电排斥力，有效降低湿磨料浆的凝聚，并有助熔作用，控制晶粒的生长，从而降低的预烧及烧结温度，各组分协同增效，缺一不可。作为优选，所述一次分散剂为葡萄糖酸钙。作为优选，所述二次分散剂为硼酸。一种永磁铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照上述配比，将主料和一次添加剂混合均匀后，加入钢球和水，进行一次湿法球磨，得第一料浆；(2)将第一料浆烘干，预压得生坯，于800～1000℃低温预烧1～1.5h，得一次预烧料；烘干温度为110～120℃，优选为120℃；所述生坯优选为圆柱体结构，具有压实的效果；先预压成生坯再进行低温预烧，增加颗粒间的接触面，原材料铁鳞主要成分Fe3O4转化成Fe2O3，更容易与碳酸锶起化学反应，生成铁氧体相；(3)在一次预烧料中加入一次分散剂进行振磨处理，得粗粉；所述一次分散剂优选为葡萄糖酸钙，在振磨时粉料不容易粘壁，便于清理，在后续球磨时起到分散料浆颗粒；(4)在粗粉中加入二次分散剂，然后加入钢球和水，进行二次湿法球磨，得第二料浆；所述二次分散剂优选为硼酸，硼酸能够增大铁氧体颗粒间的静电排斥力，有效降低湿磨料浆的凝聚，并有助熔作用，控制晶粒的生长，从而降低步骤(5)的预烧温度，节能降耗；现有技术中未加入硼酸的反应体系，预烧温度需要高于1300℃，能耗较高，企业生产成本高；(5)将第二料浆烘干，预压得生坯，于1280～1300℃高温预烧1～3h，得二次预烧料；烘干温度为110～120℃，优选为120℃；所述生坯优选为圆柱体结构，具有压实的效果；先预压成生坯再进行高温预烧具有增加颗粒间的接触面，更容易化学反应，生成铁氧体化的效果；(6)在二次预烧料中加入二次添加剂，然后加入钢球和水，进行细磨10～20h，得到第三料浆；(7)将第三料浆湿压成型，于强氧化气氛中1220～1250℃温度条件下单层快速烧结，即得永磁铁氧体材料。所述强氧化气氛为在高温区加鼓风机，进行充气；作用为完全铁氧体化。本专利技术通过以廉价的铁鳞经过球磨球加工成铁粉后直接与碳酸锶、添加剂经过低温和高温两次预烧，使其固相反应充分生成六角形的铁氧体预烧料。作为优选，步骤(1)中，一次湿法球磨的时间为3.5～5h；所述第一料浆的平均粒度为0.9～1.0μm。作为优选，步骤(3)中，振磨处理的时间为2～4min；所述粗粉的平均粒度为3.5～5.5μm；作为优选，步骤(3)中，以一次预烧料总质量为基准，所述一次分散剂的添加量为0.1～0.3wt％。一次分散剂的加入量过低，会导致助熔效果不佳；加入量过高，会导致预烧时容易发亮，下降磁性能。作为优选，步骤(1)和(4)中，所述钢球的直径为6mm，料：球：水的质量比为1:1.5:13。作为优选，步骤(6)中，所述钢球按照以下质量比的规格组合：∮4的钢球：∮6的钢球：∮8mm的钢球为5:3:2；料：球：水的质量比为1：1.6：15；该步骤选用不同规格的钢球进行细磨，使粉料在细磨时更多的接触钢球，提高细磨效果，从而减少球磨时间，提高生产效率，降低生产成本，易于产业化。作为优选，步骤(6)中，所述第三料浆的平均粒度为0.7～0.9μm。第三料浆的粒度过细，会导致成型难，产品易开裂；第三料浆的粒度过粗，会导致产品磁性能下降。作为优选，步骤(4)中，所述第二料浆的平均粒度为0.7～0.8μm；第二料浆的粒度过细，会导致预烧时发亮，降低磁性能；第二料浆的粒度过粗，会导致反应效果不佳。作为优选，步骤(4)中，以粗粉总质量为基准，所述二次分散剂的添加量为0.1～0.3wt％。二次分散剂的加入量过低，会导致对料浆颗粒起不到分散效果，难提高磁性能；加入量过高，会导致成型困难，不容易吸水，烧结时产品容易开裂。作为优选，步骤(7)中，湿压成型的成型磁场为8000～8500Gs；单层快速烧结采用辊道式电窑进行，易于排胶。因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术的永磁铁氧体材料各组分配方协同增效，具有优异的磁性能；(2)制备工艺条件易于控制，采用多种规格钢球细磨，具有较好的细磨效果，有效降低球磨时间，降低生产成本，易于产业化。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在本专利技术中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。实施例1(1)按照以下化学式配料SrO·nFe2O3，n＝5.95：称取主料碳酸锶77.1克、铁粉500克；加入氧化镧8.7克和二氧化硅5.8克混合均匀；按照料：球：水质量比为1：1.5：13加入∮6mm的钢球和水，进行一次湿法球磨4.5h，得平均粒度为0.98μm第一料浆；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁铁氧体材料，其特征在于，由主料、一次添加剂、一次分散剂、二次分散剂和二次添加剂制成；所述主料为碳酸锶和铁粉；所述主料按照以下化学式配料SrO·nFe

【技术特征摘要】
1.一种永磁铁氧体材料，其特征在于，由主料、一次添加剂、一次分散剂、二次分散剂和二次添加剂制成；所述主料为碳酸锶和铁粉；所述主料按照以下化学式配料SrO·nFe2O3，n为5.9～6.1；以主料总质量为基准，所述一次添加剂由以下质量百分含量的组分组成：0.8～1.5％氧化钴和1.2～2.3％氧化镧；以主料总质量为基准，所述二次添加剂由以下质量百分含量的组分组成：0.8～1.2％CaCO3，0.3～0.8％SiO2，0.2～0.4％SrCO3，0.1～0.5％葡萄糖和0.1～0.3％硼酸。


2.根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体材料，其特征在于，所述一次分散剂为葡萄糖酸钙。


3.根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体材料，其特征在于，所述二次分散剂为硼酸。


4.一种如权利要求1-3任一所述的永磁铁氧体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照上述配比，将主料和一次添加剂混合均匀后，加入钢球和水，进行一次湿法球磨，得第一料浆；
(2)将第一料浆烘干，预压得生坯，于800～1000℃低温预烧1～1.5h，得一次预烧料；
(3)在一次预烧料中加入一次分散剂进行振磨处理，得粗粉；
(4)在粗粉中加入二次分散剂，然后加入钢球和水，进行二次湿法球磨，得第二料浆；
(5)将第二料浆烘干，预压得生坯，于1280～1300℃高温预烧1～3h，得二次预烧料；
(6)在二次预烧料中加入二次添加剂，然后加入钢球和水，进行细磨，得到第三料浆；

【专利技术属性】
技术研发人员：胡良权，丁伯明，叶华，
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