一种径向与轴向收缩一致性高的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，针对锶铁氧体材料因径向和轴向收缩幅度不一致的问题，公开一种径向和轴向收缩一致性高的永磁铁氧体材料，该永磁铁氧体材料结构式为：Sr

【技术实现步骤摘要】
一种径向与轴向收缩一致性高的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
，具体涉及一种径向与轴向收缩一致性高的永磁铁氧体材料及其制备方法。
技术介绍
永磁铁氧体主要是指六角晶系M型锶铁氧体或者钡铁氧体，制备工艺包括将原料经一次工艺混合研磨、预烧，再加入添加剂进行二次工艺配方，细磨后压制成型，然后烧结、切磨制备得到。永磁铁氧体的性能与一次工艺和二次工艺有关，用相同的一次烧结所形成的铁氧体预烧，采用不同的二次工艺所制出的性能差异较大。现有技术中一般在二次工艺中添加碳酸钙和二氧化硅组合来控制晶粒生长、改善晶体微观结构等措施提高性能。碳酸钙在900℃左右分解成CaO，除少量的Ca2+进入磁铅石结构外，多数Ca2+起助熔剂作用，即在烧结过程中产生低熔点产物，降低反应温度，促进固相反应，提高产品密度。但是专利技术人研究发现，引入CaO后容易导致永磁铁氧体材料烧结后的轴向收缩远大于径向收缩，造成径向收缩和轴向收缩不一致，使永磁铁氧体材料性能下降以及材料浪费。中国专利申请201911387223.7，专利名称“一种提高永磁铁氧体磁性能的方法”，公开了在制备永磁铁氧体时即通过二次工艺中加入碳酸钙、二氧化硅、硼酸锌和氧化镧制备永磁铁氧体，利用碳酸钙和二氧化硅形成近似硅酸盐类物质来抑制晶粒的生长并促进磁体的致密化。但是该专利技术中存在氧化钙的引入导致永磁铁氧体材料的径向收缩幅度大于轴向收缩幅度，造成径向收缩和轴向收缩不一致，为提升永磁铁氧体材料性能带来负面影响的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在锶铁氧体材料因径向和轴向收缩幅度不一致，影响锶铁氧体材料的磁性能的问题，本专利技术的目的在于提供一种径向收缩和轴向收缩一致性高的永磁铁氧体材料，以使永磁铁氧体材料的径向收缩与轴向收缩趋势一致，改善永磁铁氧体材料的磁性能。本专利技术的另一目的在于提供该永磁铁氧体材料的制备方法。本专利技术提供如下的技术方案：一种径向与轴向收缩一致性高的永磁铁氧体材料，所述永磁铁氧体材料的结构式为：Sr1-x-βLaβCaxFe3+2n-yCoyO19，其中，5.2≤n≤5.6、0.24≤β≤0.5、0.1≤x≤0.36、0.1≤y≤0.4；或者，所述永磁铁氧体材料的结构式为Sr1-xLaxFe3+2n-yCoyO19，其中5.8≤n≤6.2、0.1≤x≤0.4、0.05≤y≤0.3。本专利技术的径向收缩是指圆柱体样品径向方向(a轴)的收缩比，轴向收缩是指圆柱体样品的高度方向(c轴)的收缩比，本专利技术技术方案针对结构式为Sr1-x-βLaβCaxFe3+2n-yCoyO19，其中5.2≤n≤5.6、0.24≤β≤0.5、0.1≤x≤0.36、0.1≤y≤0.4；或者结构式为Sr1-xLaxFe3+2n-yCoyO19，其中5.8≤n≤6.2、0.1≤x≤0.4、0.05≤y≤0.3的锶永磁体铁氧体材料，本专利技术的技术方案下的上述铁氧体材料的轴向收缩和径向收缩的一致性高，径向收缩与轴向收缩的比值近似等于1。作为本专利技术的优选，所述永磁铁氧体材料的制备过程包括原料混合后的一次研磨、高温预烧和二次研磨、压制成型步骤，其中二次研磨时添加SiO2粉体和SrCO3粉体，SiO2粉体添加量为永磁铁氧体材料质量的0.2～0.4wt％，SrCO3粉体添加量为永磁铁氧体材料质量的0.4～1.2wt％。专利技术人研究发现，与SiO2-CaCO3组合相比，在二次工艺配方中添加SiO2与SrCO3能够使上述永磁铁氧体材料的轴向收缩和径向收缩更趋于一致，两者的比值范围为0.95～1.05，明显低于添加SiO2-CaCO3组合时的轴向收缩和径向收缩比在1.5以上。专利技术人推测可能的原因在于采用Si-Sr联合添加可以使铁氧体材料的径向的晶体生长受到抑制，且晶粒扁平化受到抑制，同时添加成分Si-Ca和Si-Sr虽然基本上都是在晶界交汇点离析，但是晶界上Sr的浓度比复合添加Si-Ca时晶界上Ca的浓度要高，原来是晶粒成分的Sr也离析在晶界上，晶界相(含Sr硅酸盐)和Sr铁氧体晶粒起反应，使晶粒中的Sr离析在晶界上，这样有助于获得更加优异的磁性能。作为本专利技术的优选，在二次研磨时还包括添加永磁铁氧体材料质量0.0～0.1wt％的Y2O3。通过在Si-Sr二次工艺配方的基础上添加Y2O3，有助于增强径向和轴向收缩一致性，并且提高铁氧体的磁性能。作为本专利技术的优选，在一次研磨时包括添加永磁铁氧体材料质量0.0～0.2wt％的SiO2。在一次研磨时添加额外的SiO2有助于提高永磁铁氧体材料的性能。一种径向与轴向收缩一致性高的永磁铁氧体材料的制备方法，所述永磁铁氧体材料指结构式为Sr1-x-βLaβCaxFe3+2n-yCoyO19或者Sr1-xLaxFe3+2n-yCoyO19的永磁铁氧体材料，其制备过程如下：(1)按配比称取Fe2O3、CaCO3、La2O3、SrCO3和Co2O3原料，混合后一次研磨得到红料；(2)将红料烘干后预压成型，然后高温预烧，再粗破碎得到预烧料；(3)向预烧料中加入SiO2和SrCO3粉体添加剂，混合后二次研磨得到料浆；(4)将料浆在成型磁场中压制成型得到圆柱体形的毛坯；(5)将毛坯经二次高温烧结得到永磁铁氧体磁体。上述制备过程中，Sr1-x-βLaβCaxFe3+2n-yCoyO19中n为5.2～5.6、0.24≤β≤0.5、0.1≤x≤0.36、0.1≤y≤0.4；Sr1-xLaxFe3+2n-yCoyO19中n在5.8～6.2、0.1≤x≤0.36、0.05≤y≤0.3。上述制备过程中，Fe2O3纯度≥99.3wt％，Cl-≤0.1wt％，颗粒的原始平均粒度≤1.5um；CaCO3纯度≥98.5wt％，颗粒的原始平均粒度≤1.0um；La2O3纯度≥99.3wt％，颗粒的原始平均粒度≤5um；氧化钴中Co含量≥72.2％，颗粒的原始平均粒度≤3um；SrCO3纯度≥97wt％，颗粒的原始平均粒度≤1.5um。上述制备过程中，步骤(2)中预压成型的压力为10～11MPa。上述制备过程中，步骤(4)中成型磁场为13000～14000Oe，成型压力为4～5MPa。作为本专利技术方法的优选，步骤(3)中SiO2添加量为永磁铁氧体材料质量的0.2～0.4wt％，SrCO3添加量为永磁铁氧体材料质量的0.4～1.2wt％。通过添加定量的SiO2和SrCO3使永磁铁氧体材料的径向和轴向收缩趋于一致性。作为本专利技术方法的优选，步骤(3)中还包括在二次研磨时添加永磁铁氧体材料质量0.0～0.1wt％的Y2O3。通过在Si-Sr二次工艺配方的基础上添加Y2O3，有助于增强径向和轴向收缩一致性，并且提高铁氧体的磁性能。作为本专利技术方法的优选，步骤(1)中还包括在一次研磨时添加永磁铁氧体材料质量0.0～0.2wt％的SiO2。在一次研磨时添加额外的SiO2有助于提高永磁铁氧体材料的性能。作为本专利技术方法的优选，所述一次研磨和二次研磨为湿法球磨；一次湿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种径向与轴向收缩一致性高的永磁铁氧体材料，其特征在于，/n所述永磁铁氧体材料的结构式为：Sr

【技术特征摘要】
1.一种径向与轴向收缩一致性高的永磁铁氧体材料，其特征在于，
所述永磁铁氧体材料的结构式为：Sr1-x-βLaβCaxFe3+2n-yCoyO19，其中，
5.2≤n≤5.6、0.24≤β≤0.5、0.1≤x≤0.36、0.1≤y≤0.4；
或者，所述铁氧体材料的结构式为Sr1-xLaxFe3+2n-yCoyO19，其中，
5.8≤n≤6.2、0.1≤x≤0.4、0.05≤y≤0.3。


2.根据权利要求1所述的径向与轴向收缩一致性高的永磁铁氧体材料，其特征在于，所述永磁铁氧体材料的制备过程包括原料混合后的一次研磨、高温预烧和二次研磨、压制成型步骤，其中二次研磨时添加SiO2粉体和SrCO3粉体，SiO2粉体添加量为永磁铁氧体材料质量的0.2~0.4wt%，SrCO3粉体添加量为永磁铁氧体材料质量的0.4~1.2wt%。


3.根据权利要求2所述的径向与轴向收缩一致性高的永磁铁氧体材料，其特征在于，在二次研磨时还包括添加永磁铁氧体材料质量0.0~0.1wt%的Y2O3。


4.根据权利要求2所述的径向与轴向收缩一致性高的永磁铁氧体材料，其特征在于，在一次研磨时包括添加永磁铁氧体材料质量0.0~0.2wt%的SiO2。


5.一种径向与轴向收缩一致性高的永磁铁氧体材料的制备方法，其特征在于，所述永磁铁氧体材料为如权利要1所述的结构式为Sr1-x-βLaβCaxFe3+2n-yCoyO19或者Sr1-xLaxFe3+2n-yCoyO19的永磁铁氧体材料，其制备过程如下：
（1）按配比称取Fe2O3、CaCO3、La2O3、Sr...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁伯明，胡良权，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