CN102503395A - 一种钙永磁铁氧体材料及制备方法 - Google Patents
一种钙永磁铁氧体材料及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102503395A CN102503395A CN2011103492555A CN201110349255A CN102503395A CN 102503395 A CN102503395 A CN 102503395A CN 2011103492555 A CN2011103492555 A CN 2011103492555A CN 201110349255 A CN201110349255 A CN 201110349255A CN 102503395 A CN102503395 A CN 102503395A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ferrite material
- calcium
- kiln
- methods
- oxygen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Magnetic Ceramics (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
本发明提供了一种钙永磁铁氧体材料及制备方法。本发明的钙永磁铁氧体材料，由Ca作为主要原材料之一组成的六角晶系永磁铁氧体材料，其分子式是［CaOx(SrO)1-x］.(5.5～6.5)Fe2O3，其中0.5≤X≤1。本发明成本低、节省能源，还延长窑炉使用寿命，增加窑炉产量，本发明的钙铁氧体材料剩磁Br高,矫顽力相对锶铁氧体较低，适合用于小气隙磁路及闭合磁路的音响、话筒、传感器中。
Description
技术领域
本发明属于磁性功能材料，具体是一种钙永磁铁氧体材料及制备方法。
背景技术
永磁铁氧体属主轴型六角晶系，主要为钡铁氧体、锶铁氧体、铅铁氧体等，此类化合物的一般分子式为AB12O19，其中A为半径与氧离子相近的阳离了，如Ba2+、Sr2+、Pb2+等，B为三价阳离子，如Fe、AI、Mn等，此类化合物的晶体结构与磁铅石矿同型，属六角晶系空间群，天然磁铅石矿的化学组成近似为Pb(Fe7.5Mn3.5AI0.5Ti0.5)O19.
人造永磁铁氧体首先是1933年加藤和武井研制成功的立方晶系的钴铁氧体，1938年科查特确定了磁铅石矿的六角晶系结构，1952年各向同性研究问世，1954年各向异性钡铁氧体生产工艺问世，1963年锶铁氧体研究问世。我国1966年研制成锶铁氧体小批量生产，70年代实行大批量生产，超过当时的铝镍钴永磁的产量。
随着应用的需要，永磁铁氧体提高性能参数降低成本，提高效率的研究一直不断。我国许多国营工厂把磁性能参数提高很多级别，一面满足国内军工通讯及新应用的需求，一面不断地与世界同行竞争发展。
1978年日本《粉体技术与粉末冶金》报道研究钙铁氧体的可能，并有实验室一些试验结果。1988年成都电讯工程学院《磁性材料》教材中，揭示了永磁铁氧体中离子替代的可能性方案：“Ba2+离子的取代，某些具有较大离子半径的稀土离子（如La.Pr.Nd.Sm.Eu等）可取代Ba2+……，Fe3+离子的取代，（如Co2+、Ni2+、Zn2+等……对于Ba12 Fe12O19的离子取代，一是利用离子半径相近于氧离子半径的某些离子Sr2+、Pb2+、Ca2+……等离子取代二价的Ba2+离子……”。
90年代日本TDK公司将在永磁铁氧体中用La3+、Co3+离子部分替代Sr2+、Fe3+离子制造高性能申报本国专利成功。
对于钙铁氧体的研究报道不少，形成系统技术及产业化生产的未见报到。因此本专利主要开发和研究了针对市场需要的低成本的各向同性钙铁氧体材料和各向异性钙铁氧体材料以及它们提高性能参数的途径。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种钙永磁铁氧体材料及制备方法。
一种钙永磁铁氧体材料，其特征在于其是由Ca作为主要原材料之一组成的六角晶系永磁铁氧体材料，其分子式是［CaOx(SrO)1-x］.(5.5～6.5)Fe2O3，其中0.5≤X≤1。
所述的钙永磁铁氧体材料的制备方法，其特征在于当X=1时，包含如下步骤：
1）按比例称取CaO和Fe2O3原料，混合均匀；
2）加入La2O3、SiO2混合均匀，压制成蜂窝煤饼状；
3）在氧气存在下，在窑炉中进行预烧；
4）经锷式破碎机粗破碎后，用湿法球磨机进行细粉碎；
5）出料沉淀，在压机上模具中抽水成型；
6）在氧气存在下，在窑炉中进行烧结。
所述的钙永磁铁氧体材料的制备方法，其特征在于当0.5≤X＜1时，包含如下步骤：
1）按比例称取CaO和Fe2O3原料，混合均匀；
2）加入La2O3、SiO2混合均匀，压制成蜂窝煤饼状；
3）在氧气存在下，在窑炉中高温进行预烧；
4）经锷式破碎机粗破碎后，用湿法球磨机进行细粉碎；
5）出料沉淀，在压机上模具中抽水成型；
6）在氧气存在下，在窑炉中高温进行烧结。
所述方法，其特征在于步骤2中所述La2O3占总原料的质量百分比为0.3～3%。
所述方法，其特征在于步骤2中所述SiO2占总原料的质量百分比为0.2～0.8%。
所述方法，其特征在于步骤3和6中氧气含量≥5%。
所述方法，其特征在于步骤3中的预烧温度为1170～1210℃。
所述方法，其特征在于步骤6中的烧结温度为1190～1230℃。
所述方法，其特征在于步骤4中湿法球磨机粉碎时料：球：水的质量比为1：9：1.3，粉碎至粒度范围0.8～0.9ц。
所述方法，其特征在于步骤5中压机上模具中抽水成型时的压力为300 kg/c㎡～600 kg/c㎡。
本发明针对制造永磁铁氧体中昂贵的SrCo3的价格,以及技术理论中离子替代理论，研制出钙铁氧体材料中各向同性及各向异性的不同配方及低温固相反应工艺。提供了一种低成本磁性能高的永磁铁氧体材料。在生产和应用中扩大了永磁铁氧体材料的种类，降低了成本，促进了永磁铁氧体材料的技术发展。
本发明的关键在于各向同性钙铁氧体材料和各向异性钙铁氧体材料的配方，以及低温固相反应工艺及≥5%氧气含量的工艺控制。其中，在X=1时，必须加入0.3～3%的La2O3，才能生成各向同性永磁钙铁氧体材料，且本材料不具有各向异性的特征。SrO加入后，不加La2O3，可以生成各向异性钙铁氧体材料，各向异性磁性能参数值随同SrO的增加逐步增加。预烧和烧结时固相反应温度为低温固相反应，低于正常的锶铁氧体材料预烧温度80～100℃，窑内空气含氧量应≥5%，才能充分固相反应，不出现Fe2O3还原。
本发明的优点在于：
1、成本低，表现在CaCO3资源丰富，价格低，为SrCO3的1/4；
2、低温固相反应，节省能源外，还延长窑炉使用寿命，增加窑炉产量；
3、钙铁氧体材料其剩磁Br高,矫顽力相对锶铁氧体较低，适合用于小气隙磁路及闭合磁路的音响、话筒、传感器中。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
按各向同性钙铁氧体配方［CaO.5.9Fe2O3］称取各种原料，再加入2.8%La2O3、SiO20.4%作为一次添加剂，混合均匀以后，压制成蜂窝煤饼状之后，生坯密度2.7g/cm3,在5%以上氧气保护下，在窑炉中最高温1180℃±10℃，保温2小时速度进行固相反应（又称预烧工序），经锷式破碎机粗破碎后湿法球磨机按料：球：水为1：9：1.3比例细粉碎至粒度0.87ц，出料沉淀在压机上模具中抽水成型压力400kg/c㎡，生坯密度3.3g/cm3成型，生坯尺寸Ф50×15mm，在5%以上氧化气氛的窑炉中，1200℃±10℃烧结，经磨加工测试，磁性能参数为：Br:220mT,Hcb:159.4KA/m，Hcj:201.7KA/m，(BH)max:9.233KJ/M3,达到国际先进水平的日本TDK公司各向同性永磁铁氧体性能参数值的上限值：(Br:220±15mT,Hcb:159±15.9，hcj:209±15.9，(BH)max:8.9±1.6KJ/m3)。
实施例2：
按各向异性钙铁氧体配方［CaO0.5.SrO0.5］.6Fe2O3称取各种原料，再加入0.6%SiO2重量比作一次添加剂，混合均匀以后，压制成蜂窝状生坯，生坯密度2.8g/cm3,在5%以上氧化气氛窑炉中高温1200±10℃保温2小时进行固相反应（又称预烧），预烧后的料径锷式破碎机粗破碎后，湿法球磨机按料：球：水为1：9：1.3比例细粉碎至粒度0.83ц，出料沉淀在压机上模具中取向磁场480KA/M，抽水压力500kg/c㎡,生坯密度3.4g/cm3成型，生坯尺寸Ф50×15mm，在5%以上氧化气氛的窑炉中，1220℃±10℃烧结，经磨加工测试，磁性能参数为：Br:395mT,Hcb:225KA/m,Hcj:235KA/m,(BH)max:28.5KJ/m3,达到国际锶铁氧体Y30BH的磁性能参数，此档材料用量占我国现有总产量一半以上，采用本专利材料可以节省成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钙永磁铁氧体材料，其特征在于其是由Ca作为主要原材料之一组成的六角晶系永磁铁氧体材料，其分子式是［CaOx(SrO)1-x］.(5.5～6.5)Fe2O3，其中0.5≤X≤1。
2.如权利要求1所述的钙永磁铁氧体材料的制备方法，其特征在于当X=1时，包含如下步骤：
1）按比例称取CaO和Fe2O3原料，混合均匀；
2）加入La2O3、SiO2混合均匀，压制成蜂窝煤饼状；
3）在氧气存在下，在窑炉中进行预烧；
4）经锷式破碎机粗破碎后，用湿法球磨机进行细粉碎；
5）出料沉淀，在压机上模具中抽水成型；
6）在氧气存在下，在窑炉中进行烧结。
3. 如权利要求1所述的钙永磁铁氧体材料的制备方法，其特征在于当0.5≤X＜1时，包含如下步骤：
1）按比例称取CaO和Fe2O3原料，混合均匀；
2）加入La2O3、SiO2混合均匀，压制成蜂窝煤饼状；
3）在氧气存在下，在窑炉中高温进行预烧；
4）经锷式破碎机粗破碎后，用湿法球磨机进行细粉碎；
5）出料沉淀，在压机上模具中抽水成型；
6）在氧气存在下，在窑炉中高温进行烧结。
4.如权利要求2所述方法，其特征在于步骤2中所述La2O3占总原料的质量百分比为0.3～3%。
5.如权利要求2或3所述方法，其特征在于步骤2中所述SiO2占总原料的质量百分比为0.2～0.8%。
6.如权利要求2或3所述方法，其特征在于步骤3和6中氧气含量≥5%。
7.如权利要求2或3所述方法，其特征在于步骤3中的预烧温度为1170～1210℃。
8.如权利要求2或3所述方法，其特征在于步骤6中的烧结温度为1190～1230℃。
9.如权利要求2或3所述方法，其特征在于步骤4中湿法球磨机粉碎时料：球：水的质量比为1：9：1.3，粉碎至粒度范围0.8～0.9ц。
10.如权利要求2或3所述方法，其特征在于步骤5中压机上模具中抽水成型时的压力为300 kg/c㎡～600 kg/c㎡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011103492555A CN102503395A (zh) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | 一种钙永磁铁氧体材料及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011103492555A CN102503395A (zh) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | 一种钙永磁铁氧体材料及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102503395A true CN102503395A (zh) | 2012-06-20 |
Family
ID=46215546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011103492555A Pending CN102503395A (zh) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | 一种钙永磁铁氧体材料及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102503395A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1293169A (zh) * | 1999-09-20 | 2001-05-02 | Tdk株式会社 | 磁性铁氧体组合物及其生产方法 |
| CN101468916A (zh) * | 2008-05-22 | 2009-07-01 | 卢杨成 | 钙永磁铁氧体材料 |
-
2011
- 2011-11-08 CN CN2011103492555A patent/CN102503395A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1293169A (zh) * | 1999-09-20 | 2001-05-02 | Tdk株式会社 | 磁性铁氧体组合物及其生产方法 |
| CN101468916A (zh) * | 2008-05-22 | 2009-07-01 | 卢杨成 | 钙永磁铁氧体材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102690108B (zh) | 一种永磁铁氧体的生产方法及其磁体 | |
| CN101483360B (zh) | 直流电机用永磁铁氧体磁瓦的制备方法 | |
| CN103058641B (zh) | 一种制备非稀土高磁性永磁铁氧体材料的方法 | |
| CN101552069A (zh) | 磁铅石永磁铁氧体及其制造方法 | |
| CN104193317B (zh) | 抗偏置低温烧结NiCuZn铁氧体材料及其制备方法 | |
| KR20080072069A (ko) | 산화물 자성 재료 및 그의 제조 방법, 및 페라이트 소결자석 및 그의 제조 방법 | |
| CN103964828A (zh) | 一种高性能永磁铁氧体材料及其制备方法 | |
| CN101106001A (zh) | 低温度系数永磁铁氧体材料及制造方法 | |
| CN102329128B (zh) | 一种钙永磁铁氧体及其制造方法 | |
| CN104692785A (zh) | 一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁及其制备方法 | |
| CN101599331A (zh) | 永磁铁氧体磁瓦及其制备方法 | |
| CN109851349B (zh) | 一种高性能环保型六角永磁铁氧体材料及其制备方法 | |
| CN101593595A (zh) | 一种低温烧结高性能软磁铁氧体材料及制造方法 | |
| CN104817319A (zh) | 磁性料粉 | |
| CN102503391A (zh) | 一种高铁磁性能和铁电性能的铁酸铋基复合材料的制备方法 | |
| CN104692786A (zh) | 一种低径向收缩比永磁铁氧体磁铁及其制备方法 | |
| CN101468916A (zh) | 钙永磁铁氧体材料 | |
| CN109354488A (zh) | 一种低成本永磁铁氧体材料及其制备方法 | |
| CN102249658A (zh) | 一种稀土永磁铁氧体材料及其制备方法 | |
| CN104140258A (zh) | 永磁铁氧体的再利用制备方法及其磁体 | |
| CN103964829A (zh) | 一种自供氧永磁铁氧体预烧料单孔径坯料的制备与烧结 | |
| CN102815933B (zh) | 一种永磁钡铁氧体材料及其制备方法 | |
| CN102924069A (zh) | 一种六角晶m+w混合型烧结永磁铁氧体磁体及其制备方法 | |
| CN106083022A (zh) | 一种永磁铁氧体材料及其制备方法 | |
| CN103626485A (zh) | 一种永磁铁氧体预烧料的生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120620 |