CN101409122B - 高性能永磁铁氧体及其二元生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能永磁铁氧体及其二元生产方法，她是由A料、B料及球磨添加剂经配料制备而成，各组份含量(重量)范围为：A料67％～90％，B料9％～30％，球磨添加剂1％～3％；A料为从市场采购的锶铁氧体一次预烧料；B料的各组分含量范围为(重量按100％计)：纯度Fe ₂O ₃≥98.5％、SiO ₂≤0.05％的氧化铁 79.0％～83.0％，纯度La ₂O ₃≥98％的氧化镧5.0％～9.0％，纯度SrCO ₃≥97.5％的碳酸锶9.0％～13.0％，纯度Co ₃O ₄≥98％的四氧化三钴2.7％～3.3％。B料经过配料、混料、烘干、分散、预烧、粉碎过筛获得。本发明具有产品的磁性能高、成本相对较低、市场竞争力强、磁件成型容易等优点，可在高性能永磁铁氧体生产工艺中广泛应用。

Description

高性能永磁铁氧体及其二元生产方法

技术领域

本发明涉及一种永磁铁氧体及其生产方法，尤其是涉及高性能永磁铁氧体及其二元生产方法。可在高性能永磁铁氧体生产工艺中广泛应用。

背景技术

永磁铁氧体在很多应用领域(如汽车、摩托车直流电机、启动电机、小气隙磁性接头、分离器、吸持装置等)仍是最理想的首选永磁材料，所以近年来高档铁氧体永磁的发展依然很快。

目前永磁铁氧体产品在高技术领域应用占42％，如家电(微波炉、空调、电动小家电)、办公用品(复印机、传真机)汽车、摩托车、高保真音响、仪表传感器件。传统中低档产品领域的应用占58％，如扬声器、吸附磁体、玩具电机、磁选器件。

中国磁性材料工业经过四十多年的建设和发展，特别是改革开发以来，发展速度举世瞩目，现己基本上形成了自己的产业体系，各种磁性材料的产量基本上居世界第一，成为磁性材料生产大国和磁性材料产业中心。但我国的磁性材料产品的大部分集中在中低档次，缺少参与国际市场竞争的能力。另外，价格低廉，赢利极微薄。永磁铁氧体以扬声器|蜂鸣器磁体为主，产品性能在Y30以上。电机磁瓦的性能在Y30H-1，但大批量生产时性能不够稳定。尤其是径向充磁的磁体国内生产刚起步，而市场需求很大。磁性材料行业内的高档产品几乎被日本垄断。在国际市场上，30％的高档产品要占市场销售额的70％。中国磁性材料产品的价格要比国际市场低50％以上。

目前，市场上销售的永磁铁氧体的生产流程一般为：配料---->预烧---->破碎---->球磨---->制粉---->干压磁场成型/干压成型/湿压磁场成型----->烧结---->机械加工---->检验---->包装。例如，电子科技大学出版社1991年出版、周文运编著《永磁铁氧体和磁性液体设计工艺》中，就介绍了永磁铁氧体的生产工艺流程：市售永磁铁氧体粗粉(粒度5～7微米)---->二次球磨(添加剂、水，球磨粒度0.6～0.9微米)---->料浆(含水量为30％～40％)---->磁场成型(成型压力≥400kg/cm³，成型磁场≥40000A/匝，抽水真空度-0.02～-0.05MPa)---->毛坯烧结(1200～1260℃)---->磨加工---->成品。在二次球磨时，根据对磁性能的要求决定添加剂的种类及用量。当要求磁性能Br≥400mT，Hcj≥319KA/m时，可适量添加La₂O₃：0～5％、Co₂O₃：1～3％，调节SrO.6 Fe₂O₃的摩尔比应添加5％～8％的Fe₂O₃。该生产方法存在的问题是：利用该生产方法生产高性能永磁铁氧体时，Co₂O₃添加量为1～3％，而Co₂O₃售价高约600元/Kg，产品的成本高，市场竞争力差；在二次球磨中，Fe₂O₃粒度过细造成磁件成型困难。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述问题，而提供一种产品的磁性能高、成本相对较低、市场竞争力强、磁件成型容易的高性能永磁铁氧体。本发明的另一目的是提供上述高性能永磁铁氧体的二元生产方法。从而可以减少Co₂O₃用量，降低成本；减除Fe₂O₃，避免二次球磨Fe₂O₃粒度过细造成磁件成型困难；保持或提高产品的磁性能。

为实现上述目的，本发明高性能永磁铁氧体采用以下技术方案实现。

本发明高性能永磁铁氧体是由A料、B料及球磨添加剂经配料制备而成，各组份含量(重量)范围为：

A料67％～90％；

B料9％～30％；

球磨添加剂1％～3％。

所述的A料为从市场采购的锶铁氧体一次预烧料。

所述的B料的各组分含量范围为(重量按100％计)：

纯度Fe₂O₃≥98.5％、SiO₂≤O.05％的氧化铁  79％～83％

纯度La₂O₃≥98％的氧化镧                  5.0％～9.0％

纯度SrCO₃≥97.5％的碳酸锶                9％～13％

纯度Co₃O₄≥98％的四氧化三钴              2.7-3.3％

上述B料的各组分的最佳含量范围为(重量按100％计)：

纯度Fe₂O₃≥98.5％、SiO₂≤0.05％的氧化铁  80％～82％

纯度La₂O₃≥98％的氧化镧                  8.0％～9.0％

纯度SrCO₃≥97.5％的碳酸锶                10％～12％

纯度Co₃O₄≥98％的四氧化三钴              2.8％～3.1％

所述球磨添加剂的组分和含量(占原料重量总量)为CaCO₃0.6％～1.2％、SiO₂ 0.2％～0.5％、H₃BO₃ 0.2％～0.3％。

在上述球磨添加剂中，还可包含占原料重量总量0.3％～1.5％的Cr₂O₃。

本发明还提供了高性能永磁铁氧体的二元生产方法，它是由A料、B料及球磨添加剂经配料制备而成，包括如下步骤：

1)B料的配置和预烧

包括以下几个步骤：

①原料确认和配比(重量按100％计)

纯度Fe₂O₃≥98.5％、SiO₂≤0.05％的氧化铁  79.0％～83.0％

纯度La₂O₃≥98％的氧化镧                  5.0％～9.0％

纯度SrCO₃≥97.5％的碳酸锶                9.0％～13.0％

纯度Co₃O₄≥98％的四氧化三钴              2.7％～3.3％

其最佳含量范围为(重量按100％计)：

纯度Fe₂O₃≥98.5％、SiO₂≤0.05％的氧化铁  80.0％～82.0％

纯度La₂O₃≥98％的氧化镧                  8.0％～9.0％

纯度SrCO₃≥97.5％的碳酸锶                10.0％～12.0％

纯度Co₃O₄≥98％的四氧化三钴               2.8％～3.1％

②混料：混磨，过-0.1mm筛出料

③烘干：≤200℃

④分散：过-0.42mm筛分散

⑤预烧：温度控制在900℃-1000℃

⑥粉碎过筛：物料过-0.42mm筛

⑦获得B料

2)A料的准备：从市场采购的锶铁氧体一次预烧料  

3)A、B两种料混合球磨制成料浆，在球磨中加入添加剂。其配比为：A料67％～90％，B料9％～30％，球磨添加剂1％～3％。

球磨添加剂的组分和含量(占原料重量总量)为CaCO₃0.6％～1.2％、SiO₂ 0.2％～0.5％、H₃BO₃ 0.2％～0.3％。

在上述添加剂中，还可包含占原料重量总量0.3％～1.5％的Cr₂O₃。

4)磁场成型

5)毛坯烧结

6)磨加工

7)成品

上述4)-7)几个步骤和现有技术相同。

本发明高性能永磁铁氧体及其二元生产方法采用上述技术方案后，具有以下有点：

(1)减少Co₂O₃用量，其中“B”料为30％时，Co₂O₃的实际用量仍＜1％。由于Co₂O₃售价高约600元/Kg，每降低0.1％则吨料降低600元，大大降低了成本。

(2)二次球磨时，Fe₂O₃已不需加入，减除Fe₂O₃，利于磁件成型避免二次球磨Fe₂O₃粒度过细造成磁件成型困难。

(3)产品的磁性能高，但成本相对较低，提高了产品的市场竞争力。

(4)B料的预烧温度范围为900℃-1000℃，一般采用950℃，比A料1300℃的预烧温度显著降低。因此，比全部采用A料配制时的生产成本大大降低。

就申请人所知，采用本发明A、B料二元法制备高性能永磁铁氧体的工艺，在国内外尚未见报道。

具体实施方式

为进一步描述本发明，下面结合实施例对本发明高性能永磁铁氧体及其二元生产方法作进一步的描述。

表1列示了高性能永磁铁氧体实施例1-7原料配方，表2列示了实施例1-7的B料配方，表3列示了最终产品的磁性能。

表1高性能永磁铁氧体原料配方(100％)

表2实施例1-7的B料配方

表3实施例1-7的最终产品的磁性能

实施例1-7的的生产步骤与发明内容相同。

Claims (6)

1.一种高性能永磁铁氧体，其特征在于它是由A料、B料及球磨添加剂经配料制备而成，各组份重量含量范围为：A料67％～90％，B料9％～30％，球磨添加剂1％～3％；所述的A料为从市场采购的锶铁氧体一次预烧料；所述的B料重量按100％计的各组分含量范围为：

纯度Fe₂O₃≥98.5％、SiO₂≤0.05％的氧化铁79.0％～83.0％，

纯度La₂O₃≥98％的氧化镧                5.0％～9.0％，

纯度SrCO₃≥97.5％的碳酸锶              9.0％～13.0％，

纯度Co₃O₄≥98％的四氧化三钴            2.7％～3.3％。

2.如权利要求1所述的高性能永磁铁氧体，其特征在于：所述球磨添加剂的组分和含量占原料重量总量为CaCO₃0.6％～1.2％、SiO₂0.2％～0.5％和H₃BO₃0.2％～0.3％。

3.如权利要求2所述的高性能永磁铁氧体，其特征在于：在上述球磨添加剂中，还包含占原料重量总量0.3％～1.5％的Cr₂O₃。

4.一种高性能永磁铁氧体的二元生产方法，其特征在于它是由A料、B料及球磨添加剂经配料制备而成，包括如下步骤：

1)B料的配置和预烧

包括以下几个步骤：

①原料确认和配比，重量按100％计：

纯度Fe₂O₃≥98.5％、SiO₂≤0.05％的氧化铁79.0％～83.0％

纯度La₂O₃≥98％的氧化镧                5.0％～9.0％

纯度SrCO₃≥97.5％的碳酸锶              9.0％～13.0％

纯度Co₃O₄≥98％的四氧化三钴            2.7％～3.3％

②混料：混磨，过-0.1mm筛出料

③烘干：≤200℃

④分散：过-0.42mm筛分散

⑤预烧：温度控制在900℃-1000℃ 

⑥粉碎过筛：物料过-0.42mm筛

⑦获得B料

2)A料的准备：从市场采购的锶铁氧体一次预烧料

3)A、B两种料混合球磨制成料浆，在球磨中加入球磨添加剂，其配比为：A料67％～90％，B料9％～30％，球磨添加剂1％～3％；

4)磁场成型

5)毛坯烧结

6)磨加工

7)成品。

5.如权利要求4所述的高性能永磁铁氧体的二元生产方法，其特征在于：所述球磨添加剂的组分和含量占原料重量总量为CaCO₃0.6％～1.2％、SiO₂0.2％～0.5％和H₃BO₃0.2％～0.3％。

6.如权利要求5所述的的高性能永磁铁氧体的二元生产方法，其特征在于：所述球磨添加剂中，还包含占原料重量总量0.3％～1.5％的Cr₂O₃。