一种高方形度永磁锶铁氧体磁性材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于磁性材料技术领域，本发明专利技术公开了一种高方形度永磁锶铁氧体磁性材料及其制备方法。本发明专利技术根据配方化学式SrFe

【技术实现步骤摘要】
一种高方形度永磁锶铁氧体磁性材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，尤其涉及一种高方形度永磁锶铁氧体磁性材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着经济水平的不断提高和电子信息技术行业的快速发展，无论是电机领域的发电机、马达、医疗行业的核磁共振，还是电气仪表和工业设备等，都离不开永磁铁氧体。
[0003]在大规模的工业生产中除了考虑高磁能积、高矫顽力及低温度系数外还必须考虑实际应用中磁体J
‑
H退磁曲线方形度的要求，常用H
k
/H
cj
来衡量，退磁曲线方形度是永磁材料重要的指标之一。方形度永磁材料的最大磁能积(BH)
max
具有正相关关系，即在相同的B
r
条件下，方形度越大，其最大磁能积(BH)
max
就越大，且方形度越大，材料抵抗外部磁场和环境温度等影响因素干扰能力就越强，其稳定性就越好。目前，在对磁性能的研究方面，一方面致力于提高矫顽力、剩磁、磁能积，如CN113248246A通过添加剂组分及配比探究，制得锶铁氧体具有更高的剩磁B
r
、磁感矫顽力H
cb
、内禀矫顽力H
cj
和最大磁能积(BH)
max
，从而提高锶铁氧体的磁性能；CN104591744A通过对硼酸和葡萄糖酸钙等分散剂的探究，提高磁性能。另一方面，致力于工艺优化，成本的降低。如CN101870579A通过利用微波烧结工艺，缩短烧结时间，提高生产效率；CN104211388A通过溶胶
‑
凝胶法制备低温烧结铁氧体，实现绿色减排，节能环保。然而，对磁体J
‑
H退磁曲线方形度的研究很少。因此，发展可提高磁体J
‑
H退磁曲线方形度，且制备工艺简单，成本低的磁性材料成为本领域亟需。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种高方形度永磁锶铁氧体磁性材料及其制备方法，解决了现有技术对磁体J
‑
H退磁曲线方形度的研究存在空白的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)一次球磨：将铁红、碳酸锶和水混合后顺次进行球磨、干燥、预烧、破碎过筛，得到预烧料颗粒；
[0008](2)二次球磨：将预烧料颗粒、碳酸钙、氢氧化镧、四氧化三钴和添加剂混合后进行二次球磨，得二次球磨后的浆料；
[0009](3)定型：将二次球磨后的浆料磁场取向成型，得到生坯；
[0010](4)烧结：将生坯进行梯次温度烧结，得到高方形度永磁锶铁氧体磁性材料。
[0011]作为优选，所述步骤(1)和步骤(2)中，铁红、碳酸锶、碳酸钙、氢氧化镧、四氧化三钴独立的在70～90℃下烘干3～5h之后再进行混合。
[0012]作为优选，所述步骤(1)中，所述铁红、碳酸锶的摩尔比为5.5～6：1；水、铁红和碳酸锶的混合料、水与球磨介质的质量比为1:1～2：8～12，球磨介质的直径为5.5～6.5mm。
[0013]作为优选，所述步骤(1)中，干燥的温度为110～130℃，干燥的时间为1～3h。
[0014]作为优选，所述步骤(1)中，预烧的温度为1200～1300℃，预烧的时间为1.5～3h；破碎过筛所用筛网的目数为100～140目。
[0015]作为优选，所述步骤(2)中，碳酸钙、氢氧化镧、四氧化三钴的摩尔比为0.2～0.35：0.2～0.35：0.24～0.36；添加剂为SiO2和山梨糖醇，SiO2的加入量为铁红、碳酸锶、碳酸钙、氢氧化镧和四氧化三钴的总质量的0.5～1wt％，山梨糖醇的加入量为铁红、碳酸锶、碳酸钙、氢氧化镧和四氧化三钴的总质量的0.1～0.5wt％。
[0016]作为优选，所述步骤(2)中，二次球磨在滚动式球磨机中进行，二次球磨的时间为15～18h，二次球磨后的浆料中晶粒尺寸为0.6～0.7μm。
[0017]作为优选，所述步骤(3)中，磁场取向成型前对二次球磨后的浆料进行脱水处理，脱水后的浆料的含水率为30～40％；磁场取向成型的压力为14～14.5MPa；生坯的直径为28～32mm。
[0018]作为优选，所述步骤(4)中，梯次温度烧结为由室温升温至280～320℃进行40～80min烧结，得到第一烧结产物；第一烧结产物在580～600℃进行40～80min烧结，得到第二烧结产物；第二烧结产物在900～920℃进行40～80min烧结，得到第三烧结产物；第三烧结产物在1150～1200℃进行80～100min烧结，得到高方形度永磁锶铁氧体磁性材料；
[0019]由室温升温至280～320℃的时间为140～160min，第一烧结产物由280～320℃升温至580～600℃的时间为110～130min，第二烧结产物由580～600℃升温至900～920℃的时间为90～110min，第三烧结产物由900～920℃升温至1150～1200℃的时间为80～100min。
[0020]本专利技术还提供了所述高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的制备方法制备得到的高方形度永磁锶铁氧体磁性材料。
[0021]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
[0022]本专利技术通过在二次球磨时根据配方添加相应的原料CaCO3、La(OH)3、Co3O4，获得高方形度的烧结永磁铁氧体；
[0023]本专利技术在烧结时，采用分段梯次温度设置烧结，在烧结初始阶段、烧结中间阶段、高温烧结阶段采用不同升温速率，控制晶粒形貌及径/厚比，同时保证样品具有较高的密度，使样品具有良好的综合性能。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例1所得高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的SEM图；
[0026]图2为本专利技术实施例2所得高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的SEM图；
[0027]图3为本专利技术实施例1所得高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的退磁曲线；
[0028]图4为本专利技术实施例2所得高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的退磁曲线；
[0029]图5为本专利技术对比例1所得永磁锶铁氧体磁性材料的SEM图；
[0030]图6为本专利技术对比例1所得永磁锶铁氧体磁性材料的退磁曲线。
具体实施方式
[0031]本专利技术提供一种高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的制备方法，包括如下步骤：
[0032](1)一次球磨：将铁红、碳酸锶和水混合后顺次进行球磨、干燥、预烧、破碎过筛，得到预烧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)一次球磨：将铁红、碳酸锶和水混合后顺次进行球磨、干燥、预烧、破碎过筛，得到预烧料颗粒；(2)二次球磨：将预烧料颗粒、碳酸钙、氢氧化镧、四氧化三钴和添加剂混合后进行二次球磨，得二次球磨后的浆料；(3)定型：将二次球磨后的浆料磁场取向成型，得到生坯；(4)烧结：将生坯进行梯次温度烧结，得到高方形度永磁锶铁氧体磁性材料。2.根据权利要求1所述高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中，铁红、碳酸锶、碳酸钙、氢氧化镧、四氧化三钴独立的在70～90℃下烘干3～5h之后再进行混合。3.根据权利要求2所述高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述铁红、碳酸锶的摩尔比为5.5～6：1；水、铁红和碳酸锶的混合料、水与球磨介质的质量比为1:1～2：8～12，球磨介质的直径为5.5～6.5mm。4.根据权利要求3所述高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，干燥的温度为110～130℃，干燥的时间为1～3h。5.根据权利要求2所述高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，预烧的温度为1200～1300℃，预烧的时间为1.5～3h；破碎过筛所用筛网的目数为100～140目。6.根据权利要求1、2或5所述高方形度永磁锶铁氧体磁性材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，碳酸钙、氢氧化镧、四氧化三钴的摩尔比为0.2～0.35：0.2～0.35：0.24～0.36；添加剂为SiO2和山梨糖醇，SiO2的加入量为铁红、碳酸锶、碳酸钙、氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：史慧刚，张乐乐，汪小明，
申请(专利权)人：广州新莱福磁材有限公司，
类型：发明
国别省市：