CN103779028A - 一种用于大轴径比磁环的永磁铁氧体磁粉及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于大轴径比磁环的永磁铁氧体磁粉及制备方法，通过添加能抑制细颗粒产生的添加剂，并优化球磨机中钢球的直径、球磨机转速、料球水的比例，使得所述的磁粉用激光粒度仪测得的平均粒度为2.8~3.9微米，相应的用透气法测得的平均粒度为0.72~0.88微米，所述的用激光粒度仪测得的永磁铁氧体磁粉中小于0.60微米的颗粒的体积累积分布值占所述的永磁铁氧体磁粉的比例小于14%，所述的用激光粒度仪测得的永磁铁氧体磁粉中大于6.0微米的颗粒的体积累积分布值占所述的永磁铁氧体磁粉的比例小于15%。该用于大轴径比磁环的永磁铁氧体磁粉及制备方法所得的坯件密度较为均匀，坯件烧结后成品率较高，同时减少永磁铁氧体磁粉中粗颗粒的比例，使磁环磁性能处于比较高的水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于磁性材料的生产制造过程中的制备方法，尤其涉及了一种用于大轴径比磁环的永磁铁氧体磁粉及制备方法。
背景技术
大轴径比磁环是指轴向高度和直径的比值大于0.7的磁环，此类磁环在压制成型环节中由于填料高度大、压制行程长，压制成型过程中存在排气和填充料的困难，压制时间较长。同时磁粉之间、磁粉和模具型腔壁之间存在摩擦力，造成压制力传递不均匀，使得压制后坯件密度不易均匀，压制和烧结后的坯件泳衣产生裂纹和缺边掉角，造成成品率不高。
同时在一定范围内，永磁铁氧体磁粉的粒度越细，其磁性能就越高，为追求磁环较高的磁性能，需要通过球磨加工把永磁铁氧体磁粉的粒度控制在较小的水平，但粒度较小的永磁铁氧体磁粉尤其是其中细颗粒较多的情况下加剧了磁环在压制成型过程中的排气、压制力的传递和填充料的困难，压制后坯件密度不均匀，压制和烧结后的坯件容易产生裂纹和缺边掉角，造成成型效率和成品率低下。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供了一种用于大轴径比磁环的永磁铁氧体从分及制备方法，在永磁铁氧体磁粉的平均粒度控制在较小的水平基础上，减少永磁铁氧体磁粉中细颗粒的比例使大轴径比磁环的成品率和成型效率保持较高的水平，减少永磁铁氧体磁粉中粗颗粒的比例以提高磁环的磁性能。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：本发明提供了一种用于大轴径比磁环的永磁铁氧体磁粉，其特征在于：所述的永磁铁氧体磁粉用激光粒度仪测得的平均粒度为2.8~3.9微米，相应的用透气法测得的平均粒度为0.72~0.88微米；所述的用激光粒度仪测得的永磁铁氧体磁粉中小于0.60微米的颗粒的体积累积分布值占所述的永磁铁氧体磁粉的比例小于14%，所述的用激光粒度仪测得的永磁铁氧体磁粉中大于6.0微米的颗粒的体积累积分布值占所述的永磁铁氧体磁粉的比例小于15%。
本发明还提供了一种用于大轴径比磁环的永磁铁氧体磁粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a. 选择球磨机的直径和球磨机的球磨筒的长度与直径的比值，调整球磨机转速；
b. 在步骤a的球磨机中加入磁粉、钢球、水进行球磨粉碎；
c. 在步骤b的球磨粉碎过程中添加一种或多种碳酸氢盐MH(CO3)n（n=1，2；M为Na、K、Ca和NH4）混合物；
d. 球磨粉碎时球磨筒不断喷淋冷却水，球磨机工作一段时间后磁粉烘干。
作为一种优选方案，所述的步骤a中的球磨机转速为 转/分钟，所述的D为球磨筒直径，单位为米。
作为一种优选方案，所述的步骤b中的磁粉、钢球、水的质量比例为：磁粉：钢球：水=1:5~12:1.2~1.6；所述的钢球直径为3.5~7.5毫米，硬度HRC>55。
作为一种优选方案，所述的步骤c中的一种或几种碳酸氢盐混合物的加入量为所述的永磁铁氧体磁粉质量的0.2~0.8%。
作为一种优选方案，所述的步骤a中球磨机的球磨筒的长度与直径的比值为0.8~1.5。
与现有技术相比，本发明的有益效果：提高了大轴径比磁环的压制成型效率、成型和烧结后的成品率和磁性能。
具体实施方式
实施例一：
采用SJ/10410-2002烧结永磁铁氧体标准中满足Y30H-1牌号性能的永磁铁氧体预烧料作为原料，球磨机直径D=1.85米，球磨机转速调整为18.3转/分钟，球磨机中加入原料1500公斤，直径4毫米、5毫米和6毫米钢球各3000公斤，水2200公斤，并添加所述的一种或几种碳酸氢盐混合物，球磨粉碎时球磨筒不断喷淋冷却水，球磨机工作时间为16.5小时后磁粉烘干。取所得的磁粉进行粒度检测，激光粒度仪测得的平均粒度为3.51微米，小于0.60微米的颗粒的体积累积分布值占磁粉中的比例为10.60%，大于6.0微米粒度的颗粒的体积累积分布值占磁粉中的比例为11.73%，透气法测得的平均粒度为0.84微米。所述的磁粉加粘接剂和润滑剂混匀后分散，压制外径27.6mm，内径8.8mm，轴向高度33.2mm的磁环，该磁环径向一对极取向，加料完成后从开始压制到脱模结束的平均时间为2.43秒，烧结结束磨加工后统计成品率为95.6%，充磁后测得表面磁场最大磁场强度的平均值为162mT, 取得较为满意的效果。
对照例一：
采用SJ/10410-2002烧结永磁铁氧体标准中满足Y30H-1牌号性能的永磁铁氧体预烧料作为原料，球磨机直径D=1.85米，球磨机转速为21.2转/分钟，球磨机中加入原料1500公斤，水2200公斤，直径8.0毫米和10.0毫米的钢球各3000公斤，球磨机工作时间为16.5小时后磁粉烘干。取所得的磁粉进行粒度检测，激光粒度仪测得的平均粒度为3.46微米，小于0.60微米的颗粒的体积累积分布值占磁粉中的比例为16.70%，大于6.0微米粒度的颗粒的体积累积分布值占磁粉中的比例为18.12%，透气法测得的平均粒度为0.83微米。所述的磁粉加粘接剂和润滑剂混匀后分散，压制外径27.6mm，内径8.8mm，轴向高度33.2mm的磁环，该磁环径向一对极取向，加料完成后从开始压制到脱模结束的平均时间为3.25秒，烧结结束磨加工后统计成品率为53.6%，充磁后测得表面磁场最大磁场强度的平均值为153.4mT, 效果较差。
实施例1与对照例相比较，二者所得的磁粉平均粒度基本相等，但实施例1所得的磁粉细颗粒和粗颗粒均较少。二者生产相同的磁环，实施例1的成品率适合规模化大生产，对照例的成品率无法组织规模化生产，同时实施例1中磁环的表面磁场最大磁场强度平均值和压制效率均较高。
实施例二：
采用SJ/10410-2002烧结永磁铁氧体标准中满足Y30H-1牌号性能的永磁铁氧体预烧料作为原料，球磨机直径D=1.85米，球磨机转速调整为16.5转/分钟，球磨机中加入原料1200公斤，直径4毫米、5毫米和6毫米钢球各3000公斤，水1600公斤，并添加所述的一种或几种碳酸氢盐混合物，球磨粉碎时球磨筒不断喷淋冷却水，球磨机工作时间为14.9小时后磁粉烘干。取所得的磁粉进行粒度检测，激光粒度仪测得的平均粒度为3.10微米，小于0.60微米的颗粒的体积累积分布值占磁粉中的比例为9.65%，大于6.0微米粒度的颗粒的体积累积分布值占磁粉中的比例为10.21%，透气法测得的平均粒度为0.80微米。所述的磁粉加粘接剂和润滑剂混匀后分散，压制外径39.0mm，内径24.2mm，轴向高度33mm的磁环，该磁环径向六对极取向，加料完成后从开始压制到脱模结束的平均时间为2.08秒，烧结结束磨加工后统计成品率为97.8%，充磁后测得表面磁场最大磁场强度的平均值为195mT, 取得较为满意的效果。
Claims (6)
1.一种用于大轴径比磁环的永磁铁氧体磁粉，其特征在于：所述的永磁铁氧体磁粉用激光粒度仪测得的平均粒度为2.8~3.9微米，相应的用透气法测得的平均粒度为0.72~0.88微米；所述的用激光粒度仪测得的永磁铁氧体磁粉中小于0.60微米的颗粒的体积累积分布值占所述的永磁铁氧体磁粉的比例小于14%，所述的用激光粒度仪测得的永磁铁氧体磁粉中大于6.0微米的颗粒的体积累积分布值占所述的永磁铁氧体磁粉的比例小于15%。
2.一种用于大轴径比磁环的永磁铁氧体磁粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a. 选择球磨机的直径和球磨机的球磨筒的长度与直径的比值，调整球磨机转速；
b. 在步骤a的球磨机中加入磁粉、钢球、水进行球磨粉碎；
c. 在步骤b的球磨粉碎过程中添加一种或多种碳酸氢盐MH(CO3)n（n=1，2；M为Na、K、Ca和NH4）混合物；
d. 球磨粉碎时球磨筒不断喷淋冷却水，球磨机工作一段时间后磁粉烘干。
3.根据权利要求2中所述的用于大轴径比磁环的永磁铁氧体磁粉的制备方法，其特征在于：所述的步骤a中的球磨机转速为 
转/分钟，所述的D为球磨筒直径，单位为米。
4.根据权利要求2中所述的用于大轴径比磁环的永磁铁氧体磁粉的制备方法，其特征在于：所述的步骤b中的磁粉、钢球、水的质量比例为：磁粉:钢球:水=1:5~12:1.2~1.6；所述的钢球直径为3.5~7.5毫米，硬度HRC>55。
5.根据权利要求2中所述的用于大轴径比磁环的永磁铁氧体磁粉的制备方法，其特征在于：所述的步骤c中的一种或几种碳酸氢盐混合物的加入量为所述的永磁铁氧体磁粉质量的0.2~0.8%。
6.根据权利要求2中所述的用于大轴径比磁环的永磁铁氧体磁粉的制备方法，其特征在于：所述的步骤a中球磨机的球磨筒的长度与直径的比值为0.8~1.5。
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