CN101870579A - 一种永磁锶铁氧体材料及其制备方法 - Google Patents

一种永磁锶铁氧体材料及其制备方法 Download PDF

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CN101870579A CN 201010197327 CN201010197327A CN101870579A CN 101870579 A CN101870579 A CN 101870579A CN 201010197327 CN201010197327 CN 201010197327 CN 201010197327 A CN201010197327 A CN 201010197327A CN 101870579 A CN101870579 A CN 101870579A
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金鸣林
蒋涵涵
王占勇
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Abstract

本发明公开一种永磁锶铁氧体磁性材料及其烧结方法。将含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机混合与球磨，分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，成型后的坯体首先在室温与400℃脱水干燥，然后进入微波烧结炉按一定的工艺制度进行烧结，由此得到高性能永磁锶铁氧体磁性材料。产品的主要磁特性参数Br为420～427mT，Hcj为309～362.8kA/m，BH(MAX)为32.6～34.88kJ/m3。本发明特点为：烧结时间短，能源损耗低，生产效率高，并且可以通过制定合理的烧结工艺条件实现对磁性材料微观结构的控制烧结，从而显著改善永磁锶铁氧体的结构与磁特性。

Description

一种永磁锶铁氧体材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种永磁锶铁氧体磁性材料及其湿法成型的制造方法，具体地说，是首先将湿法成型的坯体在一定的温度下脱除水分，再利用微波能来快速烧结已脱除水分后的永磁锶铁氧体材料的一种方法。由本发明所获得的高性能永磁锶铁氧体磁性材料可广泛应用于汽车、电子设备以及复印机磁辊等，属于磁性材料领域。
背景技术
回顾磁性材料的生产可以发现上个世纪70年代以后磁性材料逐步转变为以铁氧体为主体，进入90年代通过添加稀土又开发了高性能永磁铁氧体磁性材料，以满足电子设备的小型化、轻型化、薄型化技术的发展对永磁铁氧体器件在体积与性能上越来越高的要求。正是稀土永磁铁氧体材料的广泛使用，促进了永磁器件向小型化、高性能化发展，同时也引起各国的极大的重视。如日立金属株式会社申请的中国发明专利，公开号：CN1253657A(公开时间：2000年5月17日)，名称为“铁氧体及其生产方法”提供了一种以锶或钡铁氧体预烧料为基础，通过二次添加纯轻氧化镧或纯氧化镧以及氧化钴的共同作用经超细粉碎、湿法成型与高温隧道窑烧结制备高剩磁和矫顽磁力的方法。该发明主要特征，一是通过添加稀土物质来改善铁氧体材料空间离子取代，以实现锶或钡铁氧体合理的空间晶体结构，依此提高铁氧体的剩磁；二是采用高温隧道窑将湿法成型的坯体经过脱水、升温烧结和降温冷却三个阶段将无定型的铁氧体粉末材料转变为具有M型六角晶结构的晶体材料。该发明所存在的问题主要集中在三个方面，一是高温隧道窑烧结温度在1150-1250℃之间，虽然设备经过保温处理，可能源利用效率低仅为30-45％，消耗大；二是隧道窑热惯性大，生产中无法及时调节烧结温度与时间曲线以实现铁氧体晶体结构控制生长之需要；三是坯体经脱水、烧结与冷却三个阶段，尤其是低温区脱水和后期冷却将占据三分之二的窑体工作区域，因此劳动效率低。
如公开专利号：CN1793050A(公开时间：2006年6月28日)，名称为“一种微波烧结旋磁铁氧体材料的方法”提出了一种采用300MHZ～300GHZ微波加热，在富氧环境下样品由室温到2000℃，0～200分钟制备旋磁铁氧体磁性材料的方法。针对该发明，所存在的主要不足为：(1)铁氧体磁性材料范围很大，其旋磁铁氧体仅为其中一小类，因此所提供的方法适应范围有限；(2)针对旋磁铁氧体磁性材料生产工艺可发现，预烧料经二次球墨、烘干、造粒后再成型为坯体，最后进行微波高温烧结制备得到旋磁铁氧体材料。烧结前期坯体生产为干法成型过程，而针对湿法成型坯体或含有挥发性物质的坯体直接采用微波快速加热烧结时因水分或挥发性分子的汽化必将导致坯体破裂或内裂，因此该发明不适合湿法成型或含有挥发性物质的永磁铁氧体磁性材料的生产。(3)旋磁铁氧体需要在2000℃，95％氧环境中进行微波烧结，这对工业生产所带来的设备材质、保温材质的选择范围十分狭窄，且成本高。(4)实施例给出的是在钟罩式微波炉内烧结的结果，并没有分析该烧结炉与其它烧结炉之间的内在关系以及适用性，因此由该专利所获得的结果无法保证在其它结构的炉窑内能够重现。
发明内容
本发明针对上述永磁铁氧体磁性材料制备所存在的高能耗，烧结铁氧体磁性能与晶体结构差等问题，提出了一种新的微波烧结制备方法。
即永磁锶铁氧体预烧料经二次湿法球磨后成型的坯体首先在室温与400℃脱水干燥，然后进入微波烧结炉按一定的工艺制度进行烧结，由此得到高性能锶铁氧体永磁材料。
本发明的技术方案
一种永磁锶铁氧体材料的微波烧结工艺制备方法，具体工艺过程见图1，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.6～1.0μm合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在25～40％；
其中所述的锶铁氧体预烧料化学式为SrFe12O19；
其中所述的二次添加的助剂为铁红，CaCO3，SiO2，H3BO3，La2O3或CoO；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间10～20sec、充磁电流＞30A、保压时间10～20sec、成型压力15～20Mpa；
(3)将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置24～48小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在110～120℃，坯体在干燥段停留时间为5～15小时；
(4)将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；
微波烧结的工艺条件为：烧结为常压、空气介质环境，入口温度300～350℃，出口950～1200℃，坯体停留时间在2～6小时；
(5)将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力与冷却；
冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃。
上述的永磁锶铁氧体材料，其主要磁特性参数Br为420～427mT，Hcj为309～362.8kA/m，BH(MAX)为32.6～34.88kJ/m3。
本发明有益效果
本发明针对湿法成型永磁锶铁氧体磁性材料的生产提出了一种新的微波烧结制备方法，即：永磁锶铁氧体预烧料经二次湿法球磨后成型的坯体首先在室温与400℃脱水干燥，然后进入微波烧结炉按一定的工艺制度进行烧结，由此能够得到高性能永磁锶铁氧体磁性材料。其主要磁特性参数Br为420～427mT，Hcj为309～362.8kA/m，BH(MAX)为32.6～34.88kJ/m3。其次，本发明不仅克服了传统高温隧道窑烧结在节能、生产效率及晶型控制烧结调节等方面的不足，而且解决了微波烧结工艺在湿法成型永磁铁氧体材料生产中不能应用的问题。同时，采用了高温冷却尾气与需要脱水干燥的坯体进行直接换热实现了能源合理利用。因此，采用本发明不仅能够克服传统隧道窑烧结所带来的问题，而且能够显著改善永磁锶铁氧体的结构与磁特性。
附图说明
图1、微波烧结制备永磁锶铁氧体工艺过程示意图
图2、3、4、5分别为实施例1、2、3、4微波烧结950℃样品SEM图
图6、7、8、9分别为实施例5、6、7、8微波烧结1050℃样品SEM图
图10、11、12、13分别为实施例9、10、11、12微波烧结1100℃样品SEM图
图14、15、16、17分别为实施例1、2、3、4微波烧结950℃样品磁滞回线
图18、19、20、21分别为实施例5、6、7、8微波烧结1050℃样品磁滞回线
图22、23、24、25分别为实施例9、10、11、12微波烧结1100℃样品磁滞回线
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明进一步进行阐述，但并不限制本发明。
磁性能测试方法：将样品在砂轮机或砂纸上打磨，确保圆饼的上下两个面均光滑平整，且上下两面相互平行，然后使用德国Robogragh2型磁性能测试仪测量样品的磁性能。测试条件：磁场条件为1600A/m，测试环境温度为室温。
扫描电镜样品的制备：先用砂纸打磨，再利用抛光机抛光至样品表面无划痕，然后置于80℃的HF∶HNO3＝1∶3的溶液中腐蚀20-30min，再用无水乙醇清洗干净，吹干，以备电镜观察。
实施例1
一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.6um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在25％；
其中所述的二次添加的助剂为CaCO3；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)、将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间10s、充磁电流150A、保压时间10s、成型压力15Mpa；
(3)、将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置24小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在110℃，坯体在干燥段停留时间为5小时；
(4)、将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；烧结为常压、空气介质环境，入口温度300℃，出口950℃，坯体停留时间在4小时；
(5)、将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力，冷却段控制烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃，最终得永磁锶铁氧体材料，其性能参数为Br419mT、(BH)max32.60kJ/m3、Hcj309.0kA/m；其微波烧结950℃样品的SEM图见图2，磁滞回线图见图14。
实施例2
一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到1.0um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在40％；
其中所述的二次添加的助剂为SiO2；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)、将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间20s、充磁电流120A、保压时间20s、成型压力20Mpa；
(3)、将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置48小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在120℃，坯体在干燥段停留时间为15小时；
(4)、将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；烧结为常压、空气介质环境，入口温度350℃，出口950℃，坯体停留时间在4小时；
(5)、将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力，控制冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃，最终得永磁锶铁氧体材料，其性能参数为Br421mT、(BH)max32.56kJ/m3、Hcj310.0kA/m；其微波烧结950℃样品的SEM图见图3，磁滞回线图见图15。
实施例3
一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.8um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在30％；
其中所述的二次添加的助剂为H3BO3；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)、将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间15s、充磁电流100A、保压时间15s、成型压力18Mpa；
(3)、将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置36小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在115℃，坯体在干燥段停留时间为15小时；
(4)、将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；烧结为常压、空气介质环境，入口温度300～350℃，出口950℃，坯体停留时间在6小时；
(5)、将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力，控制冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃，最终得永磁锶铁氧体材料，其性能参数为Br420mT、(BH)max33.20kJ/m3、Hcj316.2kA/m；其微波烧结950℃样品的SEM图见图4，磁滞回线图见图16。
实施例4
一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.9um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在35％；
其中所述的二次添加的助剂为La2O3；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)、将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间18s、充磁电流110A、保压时间19s、成型压力19Mpa；
(3)、将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置30小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在112℃，坯体在干燥段停留时间为15小时；
(4)、将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；烧结为常压、空气介质环境，入口温度330℃，出口950℃，坯体停留时间在6小时；
(5)、将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力，控制冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃，最终得永磁锶铁氧体材料，其性能参数为Br426mT、(BH)max34.00kJ/m3、Hcj320.0kA/m；其微波烧结950℃样品的SEM图见图5，磁滞回线图见图17。
实施例5
一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.7um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在30％；
其中所述的二次添加的助剂为CoO；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)、将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间13s、充磁电流190A、保压时间17s、成型压力17Mpa；
(3)、将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置28小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在114℃，坯体在干燥段停留时间为15小时；
(4)、将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；烧结为常压、空气介质环境，入口温度316℃，出口1050℃，坯体停留时间在4小时；
(5)、将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力，控制冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃，最终得永磁锶铁氧体材料，其性能参数为Br420mT、(BH)max33.38kJ/m3、Hcj315.8kA/m；其微波烧结1050℃样品的SEM图见图6，磁滞回线图见图18。
实施例6
一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.8um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在29％；
其中所述的二次添加的助剂为铁红；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)、将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间13s、充磁电流90A、保压时间15s、成型压力17Mpa；
(3)、将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置28小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在115℃，坯体在干燥段停留时间为15小时；
(4)、将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；烧结为常压、空气介质环境，入口温度305℃，出口1050℃，坯体停留时间在4小时；
(5)、将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力，控制冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃，最终得永磁锶铁氧体材料，其性能参数为Br422mT、(BH)max33.83kJ/m3、Hcj329.6kA/m；其微波烧结1050℃样品的SEM图见图7，磁滞回线图见图19。
实施例7
一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.9um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在33％；
其中所述的二次添加的助剂为CoO；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)、将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间10s、充磁电流180A、保压时间10s、成型压力15Mpa；
(3)、将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置48小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在111℃，坯体在干燥段停留时间为15小时；
(4)、将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；烧结为常压、空气介质环境，入口温度335℃，出口1050℃，坯体停留时间在6小时；
(5)、将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力，控制冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃，最终得永磁锶铁氧体材料，其性能参数为Br416mT、(BH)max32.81kJ/m3、Hcj328.0kA/m；其微波烧结1050℃样品的SEM图见图8，磁滞回线图见图20。
实施例8
一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.8um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在36％；
其中所述的二次添加的助剂为La2O3；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)、将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间16s、充磁电流150A、保压时间17s、成型压力17Mpa；
(3)、将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置28小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在119℃，坯体在干燥段停留时间为15小时；
(4)、将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；烧结为常压、空气介质环境，入口温度308℃，出口1050℃，坯体停留时间在6小时；
(5)、将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力，控制冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃，最终得永磁锶铁氧体材料，其性能参数为Br420mT、(BH)max33.20kJ/m3、Hcj339.8kA/m；其微波烧结1050℃样品的SEM图见图9，磁滞回线图见图21。
实施例9
一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.7um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在29％；
其中所述的二次添加的助剂为CaCO3；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料：二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)、将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间10s、充磁电流130A、保压时间10s、成型压力17Mpa；
(3)、将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置44小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在117℃，坯体在干燥段停留时间为15小时；
(4)、将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；烧结为常压、空气介质环境，入口温度309℃，出口1100℃，坯体停留时间在4小时；
(5)、将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力，控制冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃，最终得永磁锶铁氧体材料，其性能参数为Br417mT、(BH)max32.89kJ/m3、Hcj362.4kA/m；其微波烧结1100℃样品的SEM图见图10，磁滞回线图见图22。
实施例10
一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.9um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在28％；
其中所述的二次添加的助剂为铁红；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)、将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间10s、充磁电流180A、保压时间17s、成型压力16Mpa；
(3)、将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置28小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在118℃，坯体在干燥段停留时间为15小时；
(4)、将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；烧结为常压、空气介质环境，入口温度305℃，出口1100℃，坯体停留时间在4小时；
(5)、将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力，控制冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃，最终得永磁锶铁氧体材料，其性能参数为Br426mT、(BH)max34.42kJ/m3、Hcj346.3kA/m；其微波烧结1100℃样品的SEM图见图11，磁滞回线图见图23。
实施例11
一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.8um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在29％；
其中所述的二次添加的助剂为H3BO3；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)、将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间15s、充磁电流130A、保压时间15s、成型压力20Mpa；
(3)、将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置38小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在119℃，坯体在干燥段停留时间为15小时；
(4)、将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；烧结为常压、空气介质环境，入口温度325℃，出口1100℃，坯体停留时间在6小时；
(5)、将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力，控制冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃，最终得永磁锶铁氧体材料，其性能参数为Br421mT、(BH)max34.20kJ/m3、Hcj355.6kA/m；其微波烧结1100℃样品的SEM图见图12，磁滞回线图见图24。
实施例12
一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，它包括下列步骤：
(1)、含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.9um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在36％；
其中所述的二次添加的助剂为CaC03；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂的质量配比为即锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)、将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间16s、充磁电流165A、保压时间17s、成型压力19Mpa；
(3)、将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置38小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在113℃，坯体在干燥段停留时间为15小时；
(4)、将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；烧结为常压、空气介质环境，入口温度350℃，出口1100℃，坯体停留时间在6小时；
(5)、将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段以消除温度应力，控制冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃，最终得永磁锶铁氧体材料，其性能参数为Br427mT、(BH)max34.88kJ/m3、Hcj362.8kA/m；其微波烧结1100℃样品的SEM图见图13，磁滞回线图见图25。
通过实施例1～12，对比微波烧结不同烧结温度下样品的SEM图即图2～13可看出，随着烧结温度的上升，样品中大颗粒的数目增多，即随着温度的升高，样品的平均颗粒尺寸逐渐增大。这说明可以通过控制烧结温度及时间从而控制样品晶粒的大小。
通过对比微波烧结不同烧结温度下样品的磁滞回线图即图14～25，并比照各实施例中样品的磁性能可看出，样品的矫顽力越高，样品磁滞回线的矩形性越好。究其原因为，磁滞回线的矩形性取决于充磁方向与易磁化轴方向所成的角度。当易磁化轴方向与磁场方向完全一致时，可描出矩形磁滞回线。而磁化方向与易磁化轴平行时可达到矫顽力的最大值。当磁化方向偏离易磁化轴时，矫顽力变小。即磁滞回线的矩形型越好，则矫顽力越高。
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所做的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，其特征在于包括如下制备步骤：
(1)含锶的铁氧体预烧料与二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.6～1.0um合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在25～40％；
其中所述的锶铁氧体预烧料化学式为SrFe12O19；
其中所述的二次添加的助剂为铁红，CaCO3，SiO2，H3BO3，La2O3或CoO；锶铁氧体预烧料与二次添加的助剂混合的质量配比为锶铁氧体预烧料∶二次添加的助剂为1∶0.142；
(2)将步骤(1)所得的分离脱水的料浆采用湿法成型制备成坯体，主要成型工艺条件为：注料时间10～20sec、充磁电流＞30A、保压时间10～20sec、成型压力15～20Mpa；
(3)将步骤(2)成型后的坯体在自然环境中放置24～48小时进行自然风干，然后放入连续推进的坯体干燥窑中进行坯体脱水干燥；
坯体干燥工艺条件为：采用热空气强制干燥，入口空气温度小于400℃，出口尾气温度在110～120℃，坯体在干燥段停留时间为5～15小时；
(4)将步骤(3)干燥后的坯体连续进入微波烧结段进行永磁铁氧体高温陶瓷化烧结；
微波烧结的工艺条件为：烧结为常压、空气介质环境，入口温度300～350℃，出口950～1200℃，坯体停留时间在2～6小时；
(5)将步骤(4)所得的微波烧结后的样品连续进入冷却段冷却后，即得永磁锶铁氧体材料；
冷却段工艺条件为：烧结样品冷却段入口温度小于1200℃，出口温度不高于300℃，冷却段入口空气温度为室温，出口温度低于850℃。
2.如权利要求1所述的一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，其特征在于制备步骤(4)中微波烧结的工艺条件中出口温度优选950～1100℃。
3.根据权利要求1所述的一种利用微波烧结工艺制备永磁锶铁氧体材料的方法，其特征在于制备步骤(5)所得的永磁锶铁氧体材料其主要磁特性参数：Br为420～427mT，Hcj为309～362.8kA/m，BH(MAX)为32.6～34.88kJ/m3。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102173768A (zh) * 2011-01-21 2011-09-07 海安县巨力磁材有限责任公司 高性能径向异性干压永磁铁氧体的制造方法
CN102267810A (zh) * 2011-08-09 2011-12-07 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种高致密度铁氧体-碳纳米管复合块体材料的制备方法
CN102584197A (zh) * 2012-02-24 2012-07-18 湖南阳东微波科技有限公司 一种用工业微波辊道窑炉烧结锶永磁铁氧体的方法和锶永磁铁氧体的制备方法
CN103145409A (zh) * 2013-03-11 2013-06-12 广东江粉磁材股份有限公司 一种干式异方性锶铁氧体的制造方法
CN103295760A (zh) * 2012-02-27 2013-09-11 株式会社捷太格特 磁铁的制造方法及磁铁
CN103408296A (zh) * 2013-08-15 2013-11-27 上海应用技术学院 一种镧钴取代锶铁氧体永磁材料中镧钴离子迁移的表征分析方法
CN104609844A (zh) * 2014-12-11 2015-05-13 安徽龙磁科技股份有限公司 一种单畴添加钙永磁铁氧体及其制备方法
CN104844185A (zh) * 2015-04-29 2015-08-19 安徽中磁高科有限公司 一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法
CN105236950A (zh) * 2015-10-12 2016-01-13 安吉县科声磁性器材有限公司 一种锶永磁铁氧体高性能的工艺方法
CN106187144A (zh) * 2016-07-07 2016-12-07 成都信息工程大学 一种高性能低温烧结六角晶m型锶铁氧体及其制备方法
CN106866131A (zh) * 2017-02-23 2017-06-20 海安县巨力磁材有限责任公司 一种高性能永磁铁氧体的制备方法
CN108883947A (zh) * 2016-03-31 2018-11-23 保德科技股份有限公司 铁氧体粉、树脂组合物及成型体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1793050A (zh) * 2005-11-25 2006-06-28 长沙隆泰科技有限公司 一种微波烧结旋磁铁氧体材料的方法
CN101599332A (zh) * 2009-04-22 2009-12-09 上海应用技术学院 制备稀土永磁铁氧体磁性材料的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1793050A (zh) * 2005-11-25 2006-06-28 长沙隆泰科技有限公司 一种微波烧结旋磁铁氧体材料的方法
CN101599332A (zh) * 2009-04-22 2009-12-09 上海应用技术学院 制备稀土永磁铁氧体磁性材料的方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102173768A (zh) * 2011-01-21 2011-09-07 海安县巨力磁材有限责任公司 高性能径向异性干压永磁铁氧体的制造方法
CN102267810A (zh) * 2011-08-09 2011-12-07 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种高致密度铁氧体-碳纳米管复合块体材料的制备方法
CN102584197A (zh) * 2012-02-24 2012-07-18 湖南阳东微波科技有限公司 一种用工业微波辊道窑炉烧结锶永磁铁氧体的方法和锶永磁铁氧体的制备方法
CN103295760A (zh) * 2012-02-27 2013-09-11 株式会社捷太格特 磁铁的制造方法及磁铁
CN103295760B (zh) * 2012-02-27 2016-12-28 株式会社捷太格特 磁铁的制造方法及磁铁
CN103145409B (zh) * 2013-03-11 2015-06-03 广东江粉磁材股份有限公司 一种干式异方性锶铁氧体的制造方法
CN103145409A (zh) * 2013-03-11 2013-06-12 广东江粉磁材股份有限公司 一种干式异方性锶铁氧体的制造方法
CN103408296B (zh) * 2013-08-15 2014-10-29 上海应用技术学院 一种镧钴取代锶铁氧体永磁材料中镧钴离子迁移的表征分析方法
CN103408296A (zh) * 2013-08-15 2013-11-27 上海应用技术学院 一种镧钴取代锶铁氧体永磁材料中镧钴离子迁移的表征分析方法
CN104609844A (zh) * 2014-12-11 2015-05-13 安徽龙磁科技股份有限公司 一种单畴添加钙永磁铁氧体及其制备方法
CN104844185A (zh) * 2015-04-29 2015-08-19 安徽中磁高科有限公司 一种低成本烧结永磁铁氧体材料及其制备方法
CN105236950A (zh) * 2015-10-12 2016-01-13 安吉县科声磁性器材有限公司 一种锶永磁铁氧体高性能的工艺方法
CN108883947A (zh) * 2016-03-31 2018-11-23 保德科技股份有限公司 铁氧体粉、树脂组合物及成型体
CN106187144A (zh) * 2016-07-07 2016-12-07 成都信息工程大学 一种高性能低温烧结六角晶m型锶铁氧体及其制备方法
CN106866131A (zh) * 2017-02-23 2017-06-20 海安县巨力磁材有限责任公司 一种高性能永磁铁氧体的制备方法

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