CN103608311A - 铁氧体粒子及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供铁氧体粉末，所述铁氧体粉末包含用于产生高磁特性的W型铁氧体相。根据本发明的铁氧体粉末的特征在于包含层状结构，所述层状结构呈现出其中W型铁氧体相沿着易磁化方向层叠的状态，所述W型铁氧体相包含由AM2Fe16O27表示的化合物，其中A、M、Fe和O分别表示第一金属元素(Sr、Ba、Ca、Pb等)、第二金属元素(Fe、Zn、Cu、Co、Mn、Ni等)、铁和氧。通过如下获得这种铁氧体粒子：成形步骤，所述成形步骤将混合粉末在磁场中成形从而获得致密体，所述混合粉末包含例如含有由AFe12O19表示的化合物的M型铁氧体粒子、和含有由MFe2O4表示的化合物的尖晶石型铁氧体粒子(S型铁氧体粒子)；煅烧步骤，所述煅烧步骤将所述致密体煅烧从而获得煅烧物；和粉碎步骤，所述粉碎步骤将所述煅烧物粉碎。

Description

铁氧体粒子及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种能够呈现出由作为主相的高度取向的W型铁氧体相所引起的高磁特性的铁氧体粒子，并且还涉及所述铁氧体粒子的制造方法。
背景技术
使用相对廉价的铁氧体(铁基氧化物)的磁体(即铁氧体磁体)迄今为止已经在不同领域中被用于各种产品。近年来，从资源方面的观点来看，不需要稀有金属的铁氧体磁体如稀土类磁体受到关注。
作为磁性材料的铁氧体是含有氧化铁(Fe2O3)作为主要成分的陶瓷的总称，其分为如下的一般类别：用于软磁体的立方晶系如尖晶石型铁氧体(在下文中称为“S型铁氧体”)；以及用于硬磁体(永久磁体)的六方晶系如M型铁氧体。其中，值得注意的是成为硬磁体的后者六方晶系铁氧体。
六方晶系铁氧体包含AO-M2+O-Fe2O3(A：Ba、Sr等/M：Zn、Cu等)，并且根据具体金属元素的组合，可存在多种类型，诸如M型、W型、X型、Y型以及Z型。然而，作为永久磁体材料实际上关注的仅是M型铁氧体和W型铁氧体。特别地，目前所利用的几乎所有铁氧体磁体都是M型铁氧体，诸如SrO6Fe2O3和BaO6Fe2O3。相反，W型铁氧体几乎从未投入实际使用。
然而，W型铁氧体的饱和磁化强度高于M型铁氧体的饱和磁化强度。因此，如果可以利用W型铁氧体，则会获得磁特性高于常规铁氧体永久磁体的铁氧体永久磁体。从这种观点来看，已经提出了关于W型铁氧体和使用其的磁体的各种提议，包括例如与以下专利文献有关的描述。
引用列表
专利文献
PTL1：PCT国际申请公开2000-501893的日本翻译(WO97/35815)PTL2：WO2005/056493
PTL3：日本未审查专利申请公开2005-1950号
PTL4：日本未审查专利申请公开2006-135238号
PTL5：日本未审查专利申请公开2007-31204号
发明内容
技术问题
特别地，PTL(专利文献)3和PTL4描述了通过将含有锂(Li)的S型铁氧体粉末与M型铁氧体粉末的混合粉末成形、烧结(煅烧)并且粉碎而获得含有W型铁氧体的磁性粉末。然而，以这种方式获得的粒子中的W型铁氧体相会使得晶体呈各向同性且沿易磁化方向(c轴)的晶体取向(或磁晶各向异性)低。因此，即使使用PTL3或PTL4中所述的这种磁性粉末，也可能认为难以获得具有高磁特性的铁氧体磁体。
鉴于这种情况创造了本发明，并且本发明的目的包括提供一种具有W型铁氧体相作为主相的具有高磁特性的铁氧体粒子以及提供所述铁氧体粒子的制造方法。
问题的解决方案
作为为了解决这种问题而进行的深入研究以及重复试错的结果，本发明人最近发现，可以通过将S型铁氧体粉末与M型铁氧体粉末的混合粉末在磁场中成形为致密体并且对所述致密体进行煅烧和粉碎而获得其中W型铁氧体相高度取向的稳定铁氧体粒子。通过发展该成果，如下文中所述，完成了本发明。
<<铁氧体粒子>>
(1)根据本发明的铁氧体粒子的特征在于包含层状结构，所述层状结构呈现出其中W型铁氧体相沿着易磁化方向层叠的状态，其中所述W型铁氧体相包含由AM2Fe16O27表示的化合物，其中A、M、Fe和O分别表示第一金属元素、第二金属元素、铁和氧。
(2)首先，根据本发明的铁氧体粒子主要由W型铁氧体相组成，从而具有比常规M型铁氧体粒子更高的饱和磁化强度。其次，认为所述W型铁氧体相成为沿易磁化方向(c轴)层叠的这样一种状态，并且根据本发明的铁氧体粒子由此还显现高磁晶各向异性(晶体取向)。因此，通过使用根据本发明的具有高饱和磁化强度且具有高取向度(高磁晶各向异性程度)的铁氧体粒子，获得了与常规的铁氧体永久磁体相比，在高磁特性方面显著优异的铁氧体永久磁体。
(3)应理解，本发明当然应该不仅被理解为铁氧体粒子，而且被理解为铁氧体(磁性)粉末、粒子、颗粒或其他聚集物。
<<铁氧体粒子的制造方法>>
可以通过诸如但不限于如下的根据本发明的制造方法来获得上述根据本发明的铁氧体粒子。
(1)即，根据本发明的铁氧体粒子的制造方法的特征在于包括：成形步骤，所述成形步骤将混合粉末在磁场中成形从而获得致密体，其中所述混合粉末包含含有由AFe12O19表示的化合物的M型铁氧体粒子、和含有由MFe2O4表示的化合物的尖晶石型铁氧体粒子(在下文中称为“S型铁氧体粒子”)；煅烧步骤，所述煅烧步骤将所述致密体煅烧从而获得煅烧物；和粉碎步骤，所述粉碎步骤将所述煅烧物粉碎。
(2)在根据本发明的铁氧体粒子的制造方法中，与常规的制造方法不同，使用M型铁氧体粒子与S型铁氧体粒子的混合粉末并且将这种混合粉末在磁场中成形。以这种方式获得的致密体经历焙烧(煅烧)和粉碎(包括破裂、破碎等)，从而使得可以有效且稳定地获得具有高饱和磁化强度且具有高取向度(高磁晶各向异性度)的上述铁氧体粒子。
此外，M型铁氧体粒子和S型铁氧体粒子都可以以低成本商购获得。因此，根据本发明的制造方法，可以以低成本且没有任何困难地制造具有高饱和磁化强度且具有高取向度的铁氧体粒子。
然而，根据本发明的制造方法能够获得优异的铁氧体粒子(以及粉末)的原因未必是确定的。目前可认为原因如下。首先，W型铁氧体(AM2Fe16O27/AO2MO8Fe2O3)呈现出如下晶体结构，所述晶体结构含有比M型铁氧体(AFe12O19/AO6Fe2O3)更多的S型铁氧体(MFe2O4/MOFe2O3)。为此，W型铁氧体由于难以作为单相形成而通常作为与S型铁氧体的混合相状态形成。另外，当使用诸如SrO、ZnO以及Fe2O3的原料合成W型铁氧体时，一般可能仅获得各向同性的铁氧体粒子。
相反，如果根据本发明的制造方法将M型铁氧体粒子与S型铁氧体粒子的混合粉末在磁场中成形，则会获得其中S型铁氧体粒子存在于取向的M型铁氧体粒子周围的致密体。在适当的温度下对这种致密体进行加热(进行煅烧)，从而使得M型铁氧体粒子与S型铁氧体粒子彼此发生反应(固相反应、两阶段反应等)以合成W型铁氧体相，同时维持M型铁氧体粒子中的易磁化轴的取向。
因此认为，虽然M型铁氧体粒子在所述合成期间消失或失去物质(虚化)，但是由于在所述合成之前已经预先使M型铁氧体粒子取向，所以会促进或诱导W型铁氧体相的取向(沿着易磁化方向层叠)。结果，认为获得包含如下结构的这种铁氧体粒子，在所述结构中，相当薄的W型铁氧体相(例如厚度是几十纳米至几百纳米的W型铁氧体相)沿着在磁场中成形期间造成的取向方向(M型铁氧体粒子的易磁化方向)层叠。
应注意，对M型铁氧体粒子与S型铁氧体粒子之间的配比进行适当调整能够获得具有W型铁氧体单相的铁氧体粒子、包含W型铁氧体相与S型铁氧体相的混合相结构(WS混合相结构)的铁氧体粒子或包含W型铁氧体相与M型铁氧体相的混合相结构(WM混合相结构)的铁氧体粒子。
<<其他>>
(1)根据本发明的铁氧体粒子可任选地含有对于改善其特性有效的一种或多种“改性元素”。虽然被改善的特性和改性元素的类型不受特别限制，但是其含量通常极少。这种改性元素或改性化合物的实例包括含有可容易地置换Fe的元素的物质，例如SiO2(晶粒生长抑制剂)、CaO(烧结促进剂)、Al2O3以及Cr2O3。
当然，根据本发明的铁氧体粒子可能含有不可避免的杂质，诸如在原料粉末中已含有的杂质以及在每个过程期间混入等的杂质，出于成本、技术原因或其他原因而难以将这些杂质除去。
(2)当没有特别说明时，本文所用的数值范围“x至y”包括下限值x和上限值y。使用本文所述的数值范围中所包括的各种数值或任何数值作为新的下限值或上限值，可以获得新设的数值范围，诸如“a至b”。
附图说明
图1A是样品编号1中包含的铁氧体粒子的SEM照片。
图1B是图1A的SEM照片中的区域L的放大照片。
图2是样品编号C1中包含的铁氧体粒子的SEM照片。
图3A是样品编号1中包含的铁氧体粒子的X射线衍射图样。
图3B是样品编号C1中包含的铁氧体粒子的X射线衍射图样。
图3C是样品编号1中包含的煅烧之前的粒子的X射线衍射图样。
图4是将样品编号1至5中包含的铁氧体粒子的X射线衍射图样进行比较的图。
图5是示出S型铁氧体配比与铁氧体粒子中各铁氧体相的分数之间的相关性的说明图。
具体实施方式
本文所述的内容可适用于根据本发明的铁氧体粒子(包括铁氧体粉末)以及其制造方法。与制造方法有关的构成要素在被理解为由方法限定的产品时也可以是与产品有关的构成要素。此外，可以添加任意地选自本说明书的一种或多种构成要素作为上述本发明的一种或多种构成要素。实施方式中哪一个最佳根据对象、要求性能以及其他因素而不同。
<<铁氧体粒子>>
(1)金属相结构
根据本发明的铁氧体粒子并非必须是W型铁氧体单相，只要含有W型铁氧体相作为主相即可。与尖晶石型铁氧体相(S型铁氧体相)或M型铁氧体相共存使得能够调节铁氧体粒子的磁特性以及降低制造成本等。因此，如前所述，根据本发明的铁氧体粒子可以是具有其中W型铁氧体相与S型铁氧体相混合的WS混合相结构的铁氧体粒子，或具有其中W型铁氧体相与M型铁氧体相混合的WM混合相结构的铁氧体粒子。
在此，考虑到将根据本发明的铁氧体粒子作为硬磁体的材料，优选减少作为常见软磁体材料的S型铁氧体的含量百分比以提高所述铁氧体粒子的晶体取向度和磁矫顽力。例如，优选的是，上述WS混合相结构中S型铁氧体的百分比为6%以下、5%以下、3%以下，并且进一步优选1%以下，其中所述S型铁氧体的百分比是S型铁氧体相的存在分数且通过基于使用Cu管作为X射线源的X射线衍射图样(2θ=20°至70°)计算的峰强度比来确定。应注意，随后描述关于峰强度比的细节。
另一方面，虽然M型铁氧体一般被用于硬磁体的材料，但是M型铁氧体的饱和磁化强度低于W型铁氧体的饱和磁化强度。因此，也优选减少其在根据本发明的铁氧体粒子中的含量百分比。例如，优选的是，上述WM混合相结构中M型铁氧体的百分比是20%以下、15%以下、10%以下、5%以下、3%以下，并且进一步优选1%以下，其中所述M型铁氧体的百分比是M型铁氧体相的存在分数且通过基于使用Cu管作为X射线源的X射线衍射图样(2θ=20°至70°)计算的峰强度比来确定。
根据本发明的铁氧体粒子具有诸如其中层状的W型铁氧体相沿着易磁化方向(c轴)层叠的结构的层状结构。当从与铁氧体粒子的层叠方向垂直的方向观察所述铁氧体粒子时，可以在铁氧体粒子的外观的全部表面观察所述层状结构，或可以在铁氧体粒子的内部观察所述层状结构。例如，如果铁氧体粒子是W型铁氧体单相，则层状结构可能出现在外观表面上。然而，如果使用M型铁氧体粒子或S型铁氧体粒子作为合成W型铁氧体相的原料，则可能观察到由M型铁氧体粒子或S型铁氧体粒子残留(失去其物质)在外表面上而造成的外观表面。因此，根据本发明的铁氧体粒子的层状结构只要是至少在断裂面(包括c轴的平面)处观察的断裂面结构，则所述层状结构是足够的。
(2)晶体结构
层状结构如W型铁氧体相沿着易磁化方向层叠的结构也受到根据本发明的铁氧体粒子的X射线衍射(XRD)分析的下列结果支持。即，当使用Cu管作为X射线源对根据本发明的铁氧体粒子进行测量时，获得W型铁氧体相的X射线衍射图样，其中在半高全宽2θ=20°至70°的范围内稳定地观察到来自(00L)面的衍射线。另外，与来自(116)面的衍射线强度相比，来自(0010)面的衍射线强度强烈地显现。
(3)组成
构成根据本发明的铁氧体粒子的主相的W型铁氧体基本上由AM2Fe16O27所表示的化合物组成，且作为其原料的S型铁氧体和M型铁氧体分别基本上由MFe2O4所表示的化合物和AFe12O19所表示的化合物组成。
在此，第一金属元素(A)和第二金属元素(M)的类型不受特别限制，只要它们表示构成六方晶系铁氧体或立方晶系铁氧体的元素即可。这些元素各自可以为一种或多种。其中，第一金属元素(A)优选为如下元素，所述元素的离子半径与O2-相似，并且其在铁氧体晶体(六方晶体)中形成能够置换O2-的离子。例如，第一金属元素(A)优选为锶(Sr)、钡(Ba)、钙(Ca)或铅(Pb)中的至少任一种。
第二金属元素一般是形成二价金属离子(M2+)的元素，并且考虑到铁氧体粒子的磁特性，优选的是，第二金属元素是过渡金属元素，尤其是铁族(第8族至第10族)元素或其他相邻过渡金属元素。例如，第二金属元素(M)优选为Fe、锌(Zn)、铜(Cu)、钴(Co)、锰(Mn)或镍(Ni)中的至少任一种。或者，第二金属元素(M)也可以是锂(Li)、镁(Mg)或其他适当的元素。
<<铁氧体粒子的制造方法>>
(1)原料粉末
在根据本发明的制造方法中，首先制备原料粉末，所述原料粉末是包含M型铁氧体粒子和S型铁氧体粒子的混合粉末。M型铁氧体粉末和S型铁氧体粉末可以以相对低的成本商购并且容易获得而很少存在资源问题。应注意，优选使用磁晶各向异性得到增强的M型铁氧体粒子(粉末)以使得原料粉末可以在成形步骤中高度取向。
在由M型铁氧体粒子和S型铁氧体粒子合成W型铁氧体的情况下，依照理论得到其比率是：(M型铁氧体粒子)/(S型铁氧体粒子)=1/2(摩尔比)。然而，与S型铁氧体残留时相比，所获得的铁氧体粒子的磁特性(例如磁晶各向异性)在M型铁氧体残留时趋向于得到更大的增强。因此，S型铁氧体粒子对M型铁氧体粒子的比例优选为2以下。更准确地说，混合粉末中优选S型铁氧体配比为2以下并且进一步优选为1.8以下，其中所述S型铁氧体配比被定义为MFe2O4的摩尔数对AFe12O19的摩尔数的比。应注意，S型铁氧体配比的下限值优选为1以上，并且进一步优选为1.2以上。
作为本发明人的深入研究结果，上述S型铁氧体配比的优选范围为1.4至1.8并且进一步优选为1.5至1.7，因为这种范围使得能够获得包含W型铁氧体单相或与其几乎等效的结构的铁氧体粒子。如果所述比率过小，则M型铁氧体相增加，而如果所述比率过大，则S型铁氧体相增加，因而两者都是不期望的。
混合粉末中各粒子的粒径不受特别限制。然而，考虑到实现高矫顽力，优选的是，M型铁氧体粒子的平均粒径是1微米以下。另外，考虑到W型铁氧体的反应性的增强，优选的是，S型铁氧体粒子的平均粒径为0.5至3微米，并且进一步优选为1微米以下。应注意，平均粒径是通过使用扫描电子显微镜(SEM)测定的值。
(2)成形步骤
通过将上述混合粉末在磁场中成形而获得致密体。所施加的磁场具有适当的强度，诸如但不限于1T至3T(特斯拉(tesla))，从使得M型铁氧体粒子充分取向的观点来看其是优选的。
致密体并非必须是经压缩的致密体，只要M型铁氧体粒子与S型铁氧体粒子彼此邻接到能够合成W型铁氧体的程度并且所述致密体具有足以被处理的保形性能即可。在进行这种压缩成形的情况下，如果压缩压力为约5MPa至约50MPa，则是充分的。虽然在磁场中进行成形的气氛不受特别限制，但是在大气气氛中是足够的。
(3)煅烧步骤
通过对已经在磁场中成形的致密体进行煅烧，致密体中的M型铁氧体粒子与S型铁氧体粒子发生反应从而产生W型铁氧体相。此时的煅烧温度优选为1,200℃至1,400℃，并且进一步优选为1,250℃至1,350℃。此时的煅烧时间优选为差不多0.5小时至3小时。如果第二金属元素(M)是Zn、Ni、Co、Mg等，则可以使用大气压的煅烧气氛，但是当第二金属元素(M)是Fe时，煅烧气氛优选为抗氧化气氛。
(4)粉碎步骤
通过对在煅烧步骤中获得的煅烧物进行粉碎，获得具有W型铁氧体相的层状结构的根据本发明的铁氧体粒子。粉碎步骤优选为例如首先使用棒磨机等将煅烧物粗粉碎成约几mm的粒子，然后使用球磨机等将所述粒子细粉碎成具有期望粒径的粒子。应注意，如果被用作用于铁氧体磁体的原料粉末，则铁氧体粒子的平均粒径优选为1至50微米，并且进一步优选为5至20微米。还应注意，平均粒径是根据作为通过激光衍射法测量的粒径的50%累加值获得的几个平均粒径确定的。
<<应用>>
虽然预期用途不受特别限制，但根据本发明的铁氧体粒子一般用作作为永久磁体的铁氧体磁体的成分粉末。应注意，铁氧体磁体可以是烧结磁体或粘结磁体。铁氧体磁体在不同领域中被用于各种产品(诸如各种电动机和螺线管)。通过使用包含根据本发明的铁氧体粒子的铁氧体磁体，磁特性得到增强，从而与常规技术相比显著地改善了产品的小型化和轻量化。
实施例
将参照实施例更具体地描述本发明。
<<样品的制造>>
(1)原料
作为原料粉末，准备可商购获得的M型铁氧体粉末(SrO6Fe2O3/SRF12PB，可从高纯度化学研究所株式会社(Kojundo ChemicalLab.Co.，Ltd.)获得)和制备得到的尖晶石型铁氧体粉末(ZnO Fe2O3)。应注意，通过如下制备尖晶石型铁氧体粉末：以1:1的摩尔比称量α-Fe2O3粉末(FEO10PB，可从高纯度化学研究所株式会社获得)和ZnO粉末(ZNO02PB，可从高纯度化学研究所株式会社获得)，在24小时期间将它们混合而获得混合粉末，并且在1,300℃下在4小时期间在环境气氛中对混合粉末进行加热。
(2)混合
将这些原料粉末混合成如表1中所示的各摩尔配比(混合步骤)。根据本发明实施例的摩尔配比是ZnO Fe2O3(ZnFe2O4)的摩尔数对SrO6Fe2O3(SrFe12O19)的摩尔数的比(即ZnFe2O4/SrFe12O19)。该摩尔配比表示本发明中所提及的S型铁氧体配比。应注意，使用球磨机在4小时期间进行粉末材料的混合。
(3)成形
将获得的各混合粉末放入成形模腔中以将其填满，并且在施加2T的磁场的同时，以10MPa的压力对其进行压缩以进行压缩成形(成形步骤)。由此获得15mm×10mm×10mm的致密体。应注意，在室温下在环境气氛中进行混合和成形。
(4)煅烧
将所述致密体放入惰性气体(氮气)气氛的炉中并且在1,300℃下在1小时期间对其进行加热(煅烧步骤)。由此获得各样品的煅烧产物(煅烧物)。
(5)粉碎
使用铁研钵将所述煅烧产物破碎/粉碎。提供获得的粉碎粒子作为各样品。应注意，所述粉碎粒子表示本发明中所提及的铁氧体粒子(磁性粒子)，并且其集合物或聚集物会是铁氧体粉末(磁性粉末)。
(6)比较样品
类似地但在不施加任何磁场的情况下制备样品，由此以无取向状态成形样品(样品编号C1)。另外，将M型铁氧体粉末本身制备成饱和磁化强度的标准样品(样品编号C2)。
<<对样品进行观察和测量>>
(1)对断裂面进行观察
使用扫描电子显微镜(SEM)观察在对各煅烧产物进行粉碎时出现的粉碎粒子(铁氧体粒子)的表面。将这些外观示出于图1A、图1B以及图2中。图1A是样品编号1的SEM图像，并且图1B是其放大图像。图2是样品编号C1的SEM图像。
(2)对化合物相进行鉴定
使用Cu管作为X射线源对各样品的粉碎粒子进行X射线衍射(XRD)分析。将关于各样品获得的X射线衍射图样的实例示出于图3A至3C(可被总称为图3)中。图3A和图3B分别描绘了样品编号1和样品编号C1的X射线衍射图样，并且图3C描绘了样品编号1所涉及的煅烧之前致密体的粉碎粒子的X射线衍射图样。此外，图4表示关于样品编号1至5的粉碎粒子所获得的X射线衍射图样(2θ=20°至40°)。
基于上述X射线衍射图样，根据峰强度比获得各样品的化合物相中所存在的M型铁氧体相与尖晶石型铁氧体(S型铁氧体)相的分数。具体地，在X射线衍射图的2θ=20°至70°内，分别获得M型铁氧体相的峰强度比的和∑IM、S型铁氧体相的峰强度比的和∑IS以及W型铁氧体相的峰强度比的和∑IW。随后，获得峰强度比的和∑IM或∑IS对峰强度比的总和(∑IM+∑IS+∑IW)的比例。由此，将峰强度比例(∑IM)/(∑IM+∑IS+∑IW)确定为M型铁氧体相的存在分数(M型铁氧体百分比)，而将峰强度比例(∑IS)/(∑IM+∑IS+∑IW)确定为S型铁氧体相的存在分数(S型铁氧体百分比)。将这些结果也示于表1中。
基于这些结果，以相同方式计算W型铁氧体相的存在分数(W型铁氧体百分比)，并且将W型铁氧体相的存在分数(W型铁氧体百分比)与混合粉末的摩尔配比(S型铁氧体配比)之间的相关性示于图5中。
(3)磁特性
使用振动样品磁强计(VSM)测量各样品的饱和磁化强度(IS)。也将所述饱和磁化强度作为根据仅具有M型铁氧体单相的样品(样品编号C2)中的基准饱和磁化强度换算的相对值列于表1中。
<<评价>>
(1)断裂面结构
从图1A和图1B中显而易见，在通过对在磁场中取向的情况下压缩成形的致密体进行煅烧而获得的样品的情况下，观察到具有如下结构的断裂面结构(层状结构)，在所述结构中，厚度为约几百纳米的片(W型铁氧体相)层叠。另外，层状结构的层叠方向大致上指向在成形步骤期间施加的取向磁场的方向。
相反，从图2中显而易见，在通过对在未取向的情况下压缩成形的致密体进行煅烧而获得的样品的情况下，没有观察到这种层状结构和断裂面结构。
(2)化合物相
如通过图3A和图4中所示的X射线衍射图样所了解的，在通过对在磁场中成形的致密体进行煅烧而获得的样品的情况下，在半高全宽2θ=20°至70°的范围内从(00L)面稳定地观察到表示W型铁氧体相的衍射峰，同时根据混合粉末的摩尔配比，还略微地观察到表示其他铁氧体相的其他衍射峰。另外，与来自(116)面的衍射线强度相比，来自(0010)面的衍射线强度强烈地显现。在未在磁场中成形的样品中(图3B)或在煅烧之前的样品中(图3C)没有观察到这些特征。根据这几点，可以理解，通过将包含M型铁氧体粒子和S型铁氧体粒子的混合粉末在磁场中成形以成形致密体、并且对所述致密体进行煅烧而合成W型铁氧体相，可以稳定且有效地获得其中所述W型铁氧体相沿着易磁化方向强烈取向的铁氧体粒子。
此外，如从图4、图5以及表1所了解的，即使在大范围内改变M型铁氧体粉末与S型铁氧体粉末的摩尔配比(摩尔比)，最终获得的粉碎粒子(铁氧体粒子)的主相仍是W型铁氧体相。特别地，还了解到，当摩尔配比(ZnFe2O4/SrO6Fe2O3)是1.5至1.7时，粉碎粒子为基本W型铁氧体单相。
(3)饱和磁化强度
在通过将M型铁氧体粉末与S型铁氧体粉末的混合粉末在磁场中成形而取向的情况下压缩成形致密体、并且对致密体进行煅烧而获得的样品的情况下，它们中的任一种所具有的饱和磁化强度都高于单纯的M型铁氧体粒子的情况的饱和磁化强度。特别地，很明显，与单纯的M型铁氧体粒子相比，粉末的摩尔配比(ZnFe2O4/SrO6Fe2O3)为1.4至1.8的样品的饱和磁化强度提高了14%以上。
(4)混合相结构
如从表1和图5中所了解的，还可以理解的是，通过调节M型铁氧体粉末与S型铁氧体粉末的摩尔配比，获得包含混合相结构(WM混合相结构、WS混合相结构)的铁氧体粒子，在所述混合相结构中，W型铁氧体相与M型铁氧体相或S型铁氧体相混合。即使这种铁氧体粒子也很明显，它们的饱和磁化强度与单纯的M型铁氧体相的情况相比提高了10%以上。应注意，当摩尔配比大于1.6时，未反应的S型铁氧体相的存在分数增加，而当配比小于1.6时，未反应的M型铁氧体相的存在分数增加。还应注意，即使当摩尔配比是2时，S型铁氧体的百分比也最多是6%，而当摩尔配比是1时，M型铁氧体的百分比最多是20%。
Figure BDA0000442724830000151

Claims (10)

1.一种铁氧体粒子，包含层状结构，所述层状结构呈现出其中W型铁氧体相沿着易磁化方向层叠的状态，
所述W型铁氧体相包含由AM2Fe16O27表示的化合物，其中A、M、Fe和O分别表示第一金属元素、第二金属元素、铁和氧。
2.如权利要求1所述的铁氧体粒子，其中所述层状结构是至少在断裂面处观察到的断裂面结构。
3.如权利要求1或2所述的铁氧体粒子，进一步包含WS混合相结构，所述WS混合相结构包含含有由MFe2O4表示的化合物的尖晶石型铁氧体相(在下文中称为“S型铁氧体相”)，并且其中所述W型铁氧体相与所述S型铁氧体相混合。
4.如权利要求3所述的铁氧体粒子，其中所述WS混合相结构中S型铁氧体百分比是6%以下，其中所述S型铁氧体百分比是所述S型铁氧体相的存在分数且通过基于使用Cu管作为X射线源的X射线衍射图样(2θ=20°至70°)计算的峰强度比来确定。
5.如权利要求1或2所述的铁氧体粒子，进一步包含WM混合相结构，所述WM混合相结构包含含有由AFe12O19表示的化合物的M型铁氧体相，并且其中所述W型铁氧体相与所述M型铁氧体相混合。
6.如权利要求5所述的铁氧体粒子，其中所述WM混合相结构中M型铁氧体百分比是20%以下，其中所述M型铁氧体百分比是所述M型铁氧体相的存在分数且通过基于使用Cu管作为X射线源的X射线衍射图样(2θ=20°至70°)计算的峰强度比来确定。
7.如权利要求1至6中任一项所述的铁氧体粒子，其中所述第一金属元素是锶(Sr)、钡(Ba)、钙(Ca)或铅(Pb)中的至少任一种，且
所述第二金属元素是Fe、锌(Zn)、铜(Cu)、钴(Co)、锰(Mn)、镍(Ni)、镁(Mg)或锂(Li)中的至少任一种。
8.一种铁氧体粒子的制造方法，包括：
成形步骤，所述成形步骤将混合粉末在磁场中成形从而获得致密体，所述混合粉末包含含有由AFe12O19表示的化合物的M型铁氧体粒子、和含有由MFe2O4表示的化合物的尖晶石型铁氧体粒子(在下文中称为“S型铁氧体粒子”)；
煅烧步骤，所述煅烧步骤将所述致密体煅烧从而获得煅烧物；和
粉碎步骤，所述粉碎步骤将所述煅烧物粉碎。
9.如权利要求8所述的铁氧体粒子的制造方法，其中所述混合粉末中S型铁氧体配比为2以下，其中所述S型铁氧体配比是MFe2O4的摩尔数对AFe12O19的摩尔数的比。
10.如权利要求9所述的铁氧体粒子的制造方法，其中所述S型铁氧体配比为1.4至1.8。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112851325A (zh) * 2021-01-29 2021-05-28 无锡杰夫电声股份有限公司 高饱和磁化强度z型六角铁氧体粉末及其制备方法
CN116178001A (zh) * 2021-11-29 2023-05-30 横店集团东磁股份有限公司 W型钡钴铁氧体材料及其制备方法和应用

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103413671A (zh) * 2013-08-27 2013-11-27 南通众兴磁业有限公司 一种铁氧体磁芯的制造方法
KR101586332B1 (ko) * 2014-11-19 2016-01-20 한국원자력연구원 MO·Fe2O3 페라이트 나노입자의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 MO·Fe2O3 페라이트 나노입자
RU2614171C1 (ru) * 2015-12-29 2017-03-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ измельчения смеси карбоната стронция и оксида железа в производстве гексаферритов стронция
CN108147805B (zh) * 2017-12-31 2020-08-04 南通冠优达磁业有限公司 一种锰锌铁氧体及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133119A (ja) * 2001-10-22 2003-05-09 Hitachi Metals Ltd フェライト磁石及びその製造方法
JP2007031204A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Tdk Corp Ｗ型フェライト磁石

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09260124A (ja) 1996-03-26 1997-10-03 Sumitomo Special Metals Co Ltd フェライト磁石及びその製造方法
JP2005001950A (ja) 2003-06-13 2005-01-06 Dowa Mining Co Ltd Ｗ型フェライトの製造方法
US7481947B2 (en) 2003-12-09 2009-01-27 Tdk Corporation Ferrite magnetic material and ferrite sintered magnet
JP4461276B2 (ja) 2004-11-09 2010-05-12 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 磁性粉末の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133119A (ja) * 2001-10-22 2003-05-09 Hitachi Metals Ltd フェライト磁石及びその製造方法
JP2007031204A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Tdk Corp Ｗ型フェライト磁石

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘俊亮等: "六角钡铁氧体准单晶块材制备及其磁性能研究", 《无机材料学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112851325A (zh) * 2021-01-29 2021-05-28 无锡杰夫电声股份有限公司 高饱和磁化强度z型六角铁氧体粉末及其制备方法
CN112851325B (zh) * 2021-01-29 2022-07-19 无锡杰夫电声股份有限公司 高饱和磁化强度z型六角铁氧体粉末及其制备方法
CN116178001A (zh) * 2021-11-29 2023-05-30 横店集团东磁股份有限公司 W型钡钴铁氧体材料及其制备方法和应用

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