添加纳米成分的永磁铁氧体材料及其烧结磁体和磁性粉末制造技术

本发明专利技术涉及一种添加纳米成分的永磁铁氧体材料，该铁氧体材料通过包括含有Ａ、Ｒ、Ｂ和Ｆｅ元素的成分组成；其中Ａ代表Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｐｂ中的一种或几种元素；Ｂ代表选自稀土元素和Ｂｉ中的至少一种元素，Ｒ代表Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ中的至少一种元素，其特征在于含有元素Ｂ、Ｒ的成分是以纳米级氧化物颗粒进行添加；该永磁铁氧体材料采用添加纳米级成分替代微米级成分，该纳米级成分能在铁氧体主相的晶界和晶粒内的分布较均匀，添加少量的纳米级成分就可以达到很高的磁性能，此外本发明专利技术还提供由上述永磁铁氧体材料制备的烧结磁体和磁性粉末。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁性材料，更具体的说，本专利技术涉及一种添加纳米成分的 永磁铁氧体材料，同时本专利技术还涉及一种所述材料制备的烧结磁体和磁性粉 末。背荣技术铁氧体磁性材料是与金属磁性材料并驾齐驱的重要磁性材料，有力地推动 了汽车、民用电器、无线电电子、通信、微波电子以及信息存储与处理等科学技术的迅速发展。自六十年代以来，全球磁性材料特别是永磁材料的产值10年翻了一番。当前世界磁性材料的销售额超过ioo亿美元，居电子材料行业之首。随着西方发达国家生产成本的增加，其国内磁性材料产品大量从劳动力便 宜的、有资源优势的第三世界国家进口，拉动了第三世界国家，特别是中国和 东南亚等国家的磁性材料工业的快速发展。近十年来，国际、国内铁氧体磁性材料产销量的年增长率分别为10%和20%以上。随着美、日、欧、港台等发 达国家和地区的磁性材料工业及电机、变压器、电声、电感等配套器件行业投 资及生产向中国大陆转移速度的加快，中国将发展成为全球最大的磁性材料生 产基地和销售、配套市场。当前，高性能永磁铁氧体和软磁铁氧体磁性材料是 国家优先扶持与支持重点发展的产业，是加入世贸组织后受惠产业之一。据业 内专家分析，2005年国内永磁铁氧体市场将达到21万吨左右，软磁铁氧体市 场将达到9万吨左右，稀土烧结永磁体0.8 1万吨，稀土粘结永磁1万吨， 而非晶态软磁合金达0.2 0.3万吨。预计到2010年全球对磁性材料的需求量 将比目前翻一番。永磁铁氧体材料对发展中国汽车、摩托车、电子信息等国民经济支柱产业及出口创汇具有重大意义，因此，磁性材料发展前景十分广阔 现有的铁氧体材料主成分及添加剂均采用微米级成分进行混合后烧结形成烧 结磁体或磁性粉末，添加剂在烧结过程中大部分成分都固溶在晶界上，W有微 量成分进入晶粒内，这样这些微量成分在铁氧体晶界与晶粒内的分布不均匀， 如果想制备具有较高磁性能的铁氧体，那么需要该微量元素较多，由于这些微 量元素属于贵重的稀有金属氧化物，如果想得到具有高磁性能的铁諷体，则必然要增加了微量元素的用量，从而增加了铁氧体的成本；另外由于添加元素在 晶体内外分布不均匀，会导致铁氧体杂相的产生，而影响到磁特性。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术的铁氧体由于添加微米级成分所存在的大部 分微米级成分在烧结时固溶在晶界上从而导致离子分布不均匀，如果达到较高 的磁性能需要添加大量微米级成分的缺点提供一种添加纳米成分的永磁铁氣 体材料及其烧结磁体和磁性粉末，该永磁铁氧体材料采用纳米级成分替代微米 级成分，该纳米级成分在铁氧体的晶界和晶粒内的分布较均匀，添加少量的纳 米级成分就可以达到很高的磁性能，此外本专利技术还提供由上述永磁铁氧体材料 制备的烧结磁体和磁性粉末。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的 一种添加纳 米成分的永磁铁氧体材料，该铁氧体材料通过包括含有A、 B、 R和Fe元素的 成分组成-,其中A代表Sr、 Ba、 Ca、 Pb中的一种或两种元素； B代表选自稀土元素和Bi中的至少一种元素；R代表Co、 Mn、 Zn、 Ge、 As中的至少一种元素，其特征在于含有元素B、 R的成分是以纳米级氧化物颗粒进行添加。采用纳米材料作为添加物，由于其颗粒尺寸比微米颗粒细一千倍左右，比 表面积很大，粒子的表面原子所处的晶体场环境及结合能与内部原子有所不 同，键态严重失配，出现许多活性中心，吸附性大大提高，具有很高的表面活性和固相反应活性。当B和R以纳米级氧化物颗粒进行添加时，B离子和R离 子在晶界与晶粒内分布较均匀，晶界含量略高于晶粒内的含量。所以铁氧体材 料的磁性能得到大大提高，在同等条件下，使用量比微米级的B和R元素添加 少的多就可以达到相同的磁性能，由于B和R元素是比较贵重的稀有金属铖化 物，所以采用纳米级材料作为添加物大大减少了这些元素的用量，降低了铁氧 体的成本；由于添加元素在永磁铁氧体晶体内外分布均匀，防止了杂相的产生， 而提髙了永磁铁氧体的磁特性。在上述添加纳米成分的永磁铁氧体材料中，该材料添加含有元素B、 R的 纳米级氧化物颗粒粒径为50 500纳米。作为优选，所述的含有元素B的成分 是以纳米级的La203、 Nd20s颗粒中的一种或两种进行添加；粒径为50 500纳 米；所述的含有元素R的成分是以纳米级的ZnO、 CoO或Co203颗粒中的一种或 多种进行添加；粒径为50 500纳米。此外本专利技术还提供一种由上述永磁铁氧体材料制备的烧结磁体，该烧结磁 体包括含有A、 B、 R和Fe元素的成分烧结而成，并具有以下特征的分子式 Ai-xBxFei2-xRxOi9，其中，其中A代表Sr、 Ba、 Ca、 Pb中的一种或两种元素；B代表选自稀土元素和Bi中的至少一种元素；R代表Co、 Mn、 Zn、 Ge、 As中的至少一种元素；含有元素B、 R的成分 是以添加纳米级的氧化物颗粒进行烧结。元素B、 R的成分是以添加纳米级的氧化物颗粒进行烧结，从而达到一种较 理想的晶体微结构控制剂，部分固溶在晶界上，能有效降低烧结温度，附 止晶粒的过分长大，控制在单畴晶粒的尺寸范围，同时有增大烧结密度的作用， 从而改善烧结磁体的磁性能。作为优选，该烧结磁体的分子式中x的取值范围为0.05《x《0.8。 x值 的过大或过小都会影响到烧结磁体的磁性能。在上述的烧结磁体中，该烧结磁体制备过程中添加含有元素B、 R的纳农 级氧化物颗粒粒径为50 500纳米。作为优选，该烧结磁体制备过程中含有元素B的成分是以纳米级的U2()s、 Nd203颗粒进行添加，粒径为50 500纳米；该烧结磁体制备过程中含有元素K 的成分是以纳米级的ZnO、 CoO或Co20s颗粒进行添加；粒径为50 500纳米。将元素B的成分是以纳米级的La203、 Nd20s颗粒，元素R的成分是以纳米 级的ZnO、 CoO或CO203颗粒替换原有的微米级成分；代换量x为0. 2吋达釗 添加微米级颗粒x为0. 3时的性能效果，获得o s大于等于73A m7kg、 He j 大于等于374kA/m的磁性能；同时，采用添加纳米颗粒的方法，能使固溶体品 界与晶粒内的代换离子分布均匀。此外本专利技术还提供一种由上述永磁铁氧体材料制备的磁性粉末，该磁性粉 末包括含有A、 B、 R和Fe元素的成分烧结磁体制备而成，并具有以f特征的 分子式Al-xBxFei2-xRx019,其中，其中A代表Sr、 Ba、 Ca、 Pb中的一种或多种元素；B代表选自稀土元素和Bi中的至少一种元素；R代表Co、 Mn、 Zn、 Ge、 As中的至少一种元素；其中含有元素B、 R的 成分是以添加纳米级的氧化物颗粒进行制备磁性粉末。在上述的磁性粉末中，该磁性粉末的分子式中x的取值范围为0.05《.x 《0.8， x值的过大或过小都会影响到磁性粉末在磁性介质等领域应用的磁性 能。在上述的磁性粉末中，添加含有元素B、 R的纳米级氧化物颗粒的粒松为50 500纳米。作为优选，该磁性粉末制备过程中含有元素B的成分是以纳米级的L犯(K Nd203颗粒进行添加；粒径为50 500纳米；该磁性粉末制备过程中含有元素R 的成分是以纳米级的ZnO、 CoO或Co203颗粒进行添加；粒径为50 500纳米。 因此，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种添加纳米成分的永磁铁氧体材料，该铁氧体材料通过包括含有Ａ、Ｒ、Ｂ和Ｆｅ元素的成分组成；其中Ａ代表Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｐｂ中的一种或几种元素；Ｂ代表选自稀土元素和Ｂｉ中的至少一种元素，Ｒ代表Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ中的至少一种元素，其特征在于含有元素Ｂ、Ｒ的成分是以纳米级氧化物颗粒进行添加。

【技术特征摘要】
1.一种添加纳米成分的永磁铁氧体材料，该铁氧体材料通过包括含有A、R、B和Fe元素的成分组成；其中A代表Sr、Ba、Ca、Pb中的一种或几种元素；B代表选自稀土元素和Bi中的至少一种元素，R代表Co、Mn、Zn、Ge、As中的至少一种元素，其特征在于含有元素B、R的成分是以纳米级氧化物颗粒进行添加。2、 根据权利要求1所述的添加纳米成分的永磁铁氧体材料，其特征在于 该材料添加含有元素B、 R的纳米级氧化物颗粒粒径为50 500纳米。3、 根据权利要求1或2所述的添加纳米成分的永磁铁氧体材料，其特征 在于所述的含有元素B的成分是以纳米级的La20a、 Nd203颗粒中的一种或两种 进行添加；粒径为50 500纳米。4、 根据权利要求1或2所述的添加纳米成分的永磁铁氧体材料，其特征 在于所述的含有元素R的成分是以纳米级的ZnO、Co0或Co203颗粒中的一种或 多种进行添加；粒径为50 500纳米。5、 一种采用权利要求1所述的材料制备的烧结磁体，其特征在于该烧结 磁体包括含有A、 R、 B和Fe元素的成分烧结而成，并具有以F特征的分子式: AiiBxFei2iRx019，其中，其中A代表Sr、 Ba、 Ca、 Pb中的一种或几种元素； B代表选自稀土元素和Bi中的至少一种元素，R代表Co、 Mn、 Zn、 Ge、 As中的至少一种元素，其特征在于含有元素B、 R的成分是以纳米级氧化物颗粒进行烧结。6、 根据权利要求5所述的烧结磁体，其特征在于该烧结磁体的分子式中x 的取值范围为0.05《x《0.8。7、 根据权利要求5或6所述的烧结磁体，其特征在于该烧结磁体制备过 程中添加含有...

【专利技术属性】
技术研发人员：何震宇，何军义，陆柏松，何时金，
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：33[中国|浙江]