本发明专利技术公开了一种含碳烧结永磁铁氧体及其制作方法。其含碳烧结永磁铁氧体的主相为ＭＯ.ｎＦｅ２Ｏ３，其ｎ值为５．０～６．５之间，所述Ｍ中含有金属元素Ｓｒ或Ｂａ或Ｃａ或它们的混合物，在永磁铁氧体中含有质量含量为０．０２％～０．１％的碳元素，其盐酸不溶物中的碳质量含量为０．１％～１０％。本发明专利技术通过同时添加成本较低的碳酸锶和碳粉代替了价格昂贵的稀土化合物和Ｃｏ化合物，生产出磁性能较高的烧结永磁铁氧体、无需添加有机分散剂，消除了生产时脱水困难、生坯易开裂等影响生产成本的隐患；且比传统型永磁铁氧体烧结温度低３０℃～１００℃，可以获得Ｂｒ≥４１０ｍＴ、Ｈｃｊ≥３２０ｋＡ／ｍ的永磁铁氧体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于磁性材料
技术介绍
烧结永磁铁氧体广泛应用在永磁电机领域，其分子组成通式可用MO *nFe203表示， 其中M为金属元素Sr或Ba或Ca或它们的混合物，其n为5. 0 6. 5之间，烧结永磁铁氧 体的磁性能指标主要有剩磁(Br)和内禀矫顽力(Hcj)，这两个指标越高表明磁体的性能越 好。Br正比于磁体密度、晶粒取向度以及磁体的饱和磁化强度(Ms)等因素，而Hcj与磁体 中晶粒大小和磁晶各向异性参数有关。在保证Br > 410mT的前提下常规工艺制作的烧结永 磁铁氧体Hcj的上限为285kA/m，只能达到玩具电机用磁体、电动工具用磁体的性能要求， 无法满足永磁电机的高端产品如汽车启动电机、ABS电机、洗衣机电机和变频空调电机的磁 体性能要求。目前已有企业提出在永磁铁氧体球磨时添加葡萄糖酸钙、山梨糖、抗坏血酸、 聚羧酸和聚羧酸盐等有机分散剂的技术，采用该技术可以生产出Br > 410mT、Hcj > 306kA/ m的烧结永磁铁氧体，然而添加有机分散剂后，成型时脱水困难，且成型后的生坯在干燥和 烧结过程中容易开裂，这导致了产品生产成本的大幅上升。98804503. 6公开了一种烧结铁 氧体制造工艺，是以稀土离子La"取代一部分Sr2+，同时以C,置换Fe3+，该技术使铁氧体的 磁性能有了较大幅度的提高，可以生产出Br > 410mT、 Hcj > 320kA/m的烧结永磁铁氧体。 但是稀土化合物和Co化合物的价格昂贵，导致生产成本大幅提高，市场竞争力大幅下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生产成本低、磁性能能满足永磁电机的高端产品使用 的烧结永磁铁氧体及其制作方法。 本专利技术的永磁铁氧体主相为MO ^FeA，n值在5. 0 6. 5之间，其特征在于，所述M 中含有金属元素Sr或Ba或Ca或它们的混合物，在永磁铁氧体中含有质量含量为0. 02% 0. 1%的碳元素，其盐酸不溶物中的碳质量含量为0. 1% 10%。 上述烧结永磁铁氧体的制造方法，包括传统工艺中制造MO nFe203型永磁铁氧体 粉料、球磨、成型、烧结、磨削、清洗，其特征在于，所述球磨工艺中添加有质量比为0. 5% 3%的碳酸锶和0. 1% 2%的碳粉，所述烧结工艺中的烧结温度为1050°C 118(TC，保温 时间为0. 1 3小时。 所述碳粉为含有单质碳的石墨粉或煤粉。 本专利技术具有以下优点 1、本专利技术通过同时添加成本较低的碳酸锶和碳粉代替了价格昂贵的稀土化合物 和Co化合物，同时，生产出磁性能较高的烧结永磁铁氧体；2、本专利技术无需添加有机分散 剂，消除了生产时脱水困难、生坯易开裂等影响生产成本的隐患。3、本专利技术的烧结温度为 1050°C 118(TC之间，比传统型永磁铁氧体烧结温度低30°C 100°C，在相对较低的烧结 温度下，永磁铁氧体晶粒不致于过分长大，因而能够保证磁体具有较高的内禀矫顽力Hcj ;而在此烧结温度范围内，坯件中的碳粉和碳酸锶发生反应，生成的气体在排出永磁铁氧体坯件的过程中扰动永磁铁氧体晶粒，使部分在成型工序取向不整齐的晶粒趋向整齐方向，从而提高了晶粒取向度，在此扰动过程中，永磁铁氧体晶粒之间的间距收縮，使永磁铁氧体坯件的密度提高，由于晶粒取向度和密度均得以提高，因而磁体具有较高的剩磁Br。本专利技术可以获得Br > 410mT、Hcj > 320kA/m的永磁铁氧体。具体实施例方式下面通过实施例和对比例，对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明 实施例1到实施例5: 利用公知的永磁铁氧体预烧料制造工艺，制造传统的SrO ，nFeA型永磁铁氧体粉料，其中n = 5. 95，粉料平均粒度为3 5iim。 取上述永磁铁氧体粉料800克，以该永磁铁氧体粉料的重量为基准，分别称永磁铁氧体粉料的重量比的碳酸钙1. 0% (8克)二氧化硅0. 3% (2. 4克)、氧化铝0. 2% (1. 6克)、氧化铬0. 3%、硼酸0. 3% (2. 4克)、碳酸锶1. 1% (8. 8克)，实施例1到实施例5的石墨粉分别为O. 1% (0.8克)、0.2% (1.6克)、0.8% (6. 4克)、1.4% (11.2克)、2.0%(16克)；一同加入球磨机中，再添加自来水1000毫升，然后启动球磨机细磨13小时，细磨完毕获得的料浆平均粒度为0. 76 ii m。 将料浆中的水质量含量调整至25% 40%，然后将料浆加入永磁铁氧体成型模具中，在700kA/m以上的磁场中压制成型，获得直径为①30mm、高度为12mm的圆柱体型成型生坯。 将成型生坯在空气气氛中烧结，升温速度为80°C /小时，温度升至烧结温度后保温2小时，其中实施例1到实施例5的烧结温度分别为108(TC、109(TC、110(rC、112(rC、113(TC，然后自然冷却，获得烧结永磁铁氧体圆柱体形毛坯。将该毛坯的上、下端面平磨制成测试块，清洗干净后，采用永磁测试仪测量其磁性能，测试结果见表1 。 将测试块在60(TC条件下退磁、冷却后，将测试块分为两部份，采用碳硫分析仪测定一部份测试块中的碳含量；利用浓盐酸处理另外一部份测试块，制得盐酸不溶物，采用碳硫分析仪测定盐酸不溶物中的碳含量，结果见表2。 表l<table>table see original document page 4</column></row><table> 表2<table>table see original document page 5</column></row><table> 从表l中可以看出，添加碳酸锶l. 1%和石墨粉0. 1% 2.0%后，烧结永磁铁氧体磁性能达到Br > 410mT、Hcj > 320kA/m水平。 从表2结果可见，同时添加碳酸锶和石墨粉后，获得的烧结永磁铁氧体中含有0. 021 % 0. 098 %的碳元素，且该永磁铁氧体的盐酸不溶物中的碳含量在0. 791 % 3. 046%。 实施例6到实施例10 : 利用公知的永磁铁氧体预烧料制造工艺，制造传统的SrO *nFe203型永磁铁氧体粉料，其中n = 5. 95，粉料平均粒度为3 5iim。 称取上述永磁铁氧体粉料800克，以该永磁铁氧体粉料的重量为基准，分别称取碳酸钙1.0% (8克)二氧化硅O. 3% (2.4克)、氧化铝0. 2% (1.6克)、氧化铬0. 3% (2.4克)、硼酸0.3% (2.4克)、煤粉0.2% (1.6克)、碳酸锶分别为0.5% (4克)、1.0% (8克)、1.5% (12克)、2% (16克)、3.0% (24克)，一同加入球磨机中，再添加自来水IOOO毫升，然后启动球磨机细磨13小时，细磨完毕获得的料浆平均粒度为0. 75iim。 将料浆中的水质量含量调整至25% 40%，然后将料浆加入永磁铁氧体成型模具中，在700kA/m以上的磁场中压制成型，获得直径为①30mm、高度为12mm的圆柱体型成型生坯。 将成型生坯在空气气氛中烧结，升温速度为80°C /小时，温度升至烧结温度后保温2小时，其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含碳烧结永磁铁氧体，其主相为ＭＯ.ｎＦｅ２Ｏ３，其ｎ值为５．０～６．５之间，其特征在于，所述Ｍ中含有金属元素Ｓｒ或Ｂａ或Ｃａ或它们的混合物，在永磁铁氧体中含有质量含量为０．０２％～０．１％的碳元素，其盐酸不溶物中的碳质量含量为０．１％～１０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑亮，张铁军，何卫阳，邱捧祥，
申请(专利权)人：湖南航天磁电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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