CN103819200A - 一种m型永磁铁氧体添加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种M型永磁铁氧体添加剂及其制备方法，其组成分子结构为F_xA_yC_1-yP_1-x-zQ_zH_vBO_{(5x*y/v+4v*3y/7)},其中，x,y,z，v采用微观化学计量摩尔数比例，x=0.0-0.37,y=0.13-0.38,z=0.33-0.73,v=0.02-0.57；F为Ca、Ti、Sr、Co中的两种以上元素，A为La、Pr、Bi中的至少一种元素，C为Al、Ga、Si中的一种元素，P为F、Sn、Pd、Zr中的一种或者两种元素，Q为Si。本发明制得的添加剂实现了工业化生产时料浆湿式球磨时间短，在粒度较粗的情况下依然可以生产高性能产品，最终的产品出现裂纹及掉块的现象明显减小。

Description

一种M型永磁铁氧体添加剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种M型永磁铁氧体添加剂及其制备方法，属于永磁材料领域。 

背景技术

随着微电子技术、电子器件开始向小、薄，精发展，于此同时对永磁铁氧体的磁性能参数要求也越来越高，比如高饱和磁通密度、高内禀矫顽力、高磁能级等。目前，现有的工艺主要体现在预烧料烧结工艺，二次微粉配方以及烧结工艺如中国专利申请（201310017992.4）等。现有湿式球磨工艺在添加剂添加方式上难以保证混合料的混合均匀性、以及微观分子间的有效作用，也就从微观上偏离了铁氧体的分子成分，最终影响永磁铁氧体的性能。 

因此，为解决生产实际中存在的碳酸钙、氧化镧、二氧化硅等一系列的添加成分的有效流失技术困难，本发明从添加剂微观再造粒作用入手、提供了一种最低限度使用添加剂，以及防止生产上添加剂流失造成的性能波动问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种M型永磁铁氧体添加剂及其制备方法。 

为实现以上目的，本发明采用的技术方案如下： 

一种M型永磁铁氧体添加剂，其特征在于，其组成分子结构为F_xA_yC_1-yP_1-x-zQ_zH_vBO_{(5x*y/v+4v*3y/7)},其中，其中，x,y,z，v采用微观化学计量摩尔数比例，x=0.0-0.37,y=0.13-0.38,z=0.33-0.73,v=0.02-0.57；F为Ca、Ti、Sr、Co中的两种以上元素，A为La、Pr、Bi中的至少一种元素，C为Al、Ga、Si中的一种元素，P为F、Sn、Pd、Zr中的一种或者两种元素，Q为Si；所述添加剂还包括一种J_0.92-aK_1-iT_0.75-a/4Fe₁₉永磁铁氧体成分,其占添加剂重量0.1%-0.23%，J为Sr、Ba、Pb中的至少一种元素，K为La、Pr中的至少一种元素，T为Co，对应的摩尔数为a=0.03-0.57、i=0.00-0.87。 

一种M型永磁铁氧体添加剂的制备方法，包括以下步骤： 

（1）添加剂混合 

根据上述分子结构计算称量含有所需元素的原料，混合均匀，按添加剂的质量:球的质量:水的质量比为1:10-1.5的比例把原料加入球磨机进行湿法球磨， 球磨时间控制在47-100小时，球磨后的混合物料平均粒度不大于0.5μm； 

（2）预烧 

待球磨完成后,将料浆烘干,然后将料浆在富氧气氛、氮气含量不高于0.05%的混合气体气氛下进行预烧，预烧温度为1130-1200℃，保温时间为0.6-3小时，得到添加剂粗粉； 

（3）粗粉碎 

待预烧结束后,将上述预烧料颗粒加入破碎机进行粗粉碎，过50-300目的细筛；得添加剂微粉； 

重复以上步骤，制得永磁铁氧体成分J_0.92-aK_1-iT_0.75-a/4Fe₁₉添加剂微粉； 

（4）混合破碎 

将上述制得的两种添加剂微粉在振磨机中破碎5-8min,过筛得到粒度0.8-0.9μm的添加剂细粉，即为成品。 

本发明的有益效果： 

本发明制得的添加剂实现了工业化生产时料浆湿式球磨时间短，从原有的17小时可以缩短到10-12小时，在粒度较粗的情况下依然可以生产高性能产品，成型环节提高了产品的成型率，高温烧结区比传统工艺低40-150℃。最终的产品出现裂纹及掉块的现象明显减小。该发明方法简单、适合于在工业生产中操作，在一定程度上避免了传统添加剂加入方式流失等一系列问题，对于生产牌号Y35性能以上的产品效果尤为明显、可以进行普及推广。 

具体实施方式：

实施例 

（1）添加剂混合 

根据分子式F_xA_yC_1-yP_1-x-zQ_zH_vBO_{(5x*y/v+4v*3y/7)}，F为Ca,x=0.0-0.37,A为La,y=0.13-0.38,z=0.33-0.73,v=0.02-0.57,C为Al,P为Zr,Q为Si；计算相应氧化物重量，混合均匀，按添加剂的质量:球的质量:水的质量比为1:1.5的比例把原料加入球磨机进行湿法球磨，球磨时间控制在60小时，球磨后的混合物料平均粒度不大于0.5μm； 

（2）预烧 

待球磨完成后,将料浆烘干,然后将料浆在富氧气氛、氮气含量不高于 0.05%的混合气体气氛下进行预烧，预烧温度为1130-1200℃，保温时间为0.6-3小时，得到添加剂粗粉； 

（4）粗粉碎 

待预烧结束后,将上述预烧料颗粒加入破碎机进行粗粉碎，过50-300目的细筛；得添加剂微粉； 

重复以上步骤，制得永磁铁氧体成分J_0.92-aK_1-iT_0.75-a/4Fe₁₉添加剂微粉，其中J为Sr,a=0.03-0.57,K为La,i=0.00-0.87,T为Co； 

（5）混合破碎 

将上述制得的两种添加剂微粉在振磨机中破碎5-8min,过筛得到粒度0.8-0.9μm的添加剂细粉，即为成品。 

在目前的条件下该添加剂获得的磁性能比传统添加方法获得的Br值更高，温度对其影响更加敏感，降低能耗，2种添加剂分别占0.15%、0.22%情况下加入本钢环宇的Y30H-2预烧料,山产出来的永磁铁氧体产品性能如表1。 

表1本发明添加剂制得的永磁铁氧体产品磁性能 

对比实施例 

选取本钢环宇的Y30H-2预烧料1000g(与实施例1选取的预烧料为同一预烧料)称重普通添加剂碳酸钙、二氧化硅、硼酸、氧化镧、氧化钴,占重量的百分比分别是0.1%、0.20%、0.30%、0.35%、0.40%，取上述粗粉1000g,一并加入行星球磨机并加水3kg，球磨时间设定60小时，料浆粒度控制在0.8-0.89μmPH值控制在8.5以下，取出料浆自然沉淀，在磁场8000-10000Oe、保压时间40-80s、压力35MP条件，压制成直径50mm,厚度15mm的样块，在马弗炉内缓慢升温烧结，温度调节在1250℃，将冷却后的样块切成5*5的立方块，测试后的磁性能如表2。 

表2普通添加剂占重量百分比磁性能 

Claims (2)

1.一种M型永磁铁氧体添加剂，其特征在于，其组成分子结构为F_xA_yC_1-yP1-x-zQzHvBO(5x*y/v+4v*3y/7),其中，其中，x,y,z，v采用微观化学计量摩尔数比例，x=0.0-0.37,y=0.13-0.38,z=0.33-0.73,v=0.02-0.57；F为Ca、Ti、Sr、Co中的两种以上元素，A为La、Pr、Bi中的至少一种元素，C为Al、Ga、Si中的一种元素，P为F、Sn、Pd、Zr中的一种或者两种元素，Q为Si；所述添加剂还包括一种J_0.92-aK_1-iT_0.75-a/4Fe₁₉永磁铁氧体成分,其占添加剂重量的0.1%-0.23%，J为Sr、Ba、Pb中的至少一种元素，K为La、Pr中的至少一种元素，T为Co，对应的摩尔数为a=0.03-0.57，i=0.00-0.87。

2.一种如权利要求书1所述的M型永磁铁氧体添加剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

    （1）添加剂混合

   根据上述分子结构F_xA_yC_1-yP_1-x-zQ_zH_vBO_{(5x*y/v+4v*3y/7)}计算称量含有所需元素的原料，混合均匀，按添加剂的质量:球的质量:水的质量比为1:1.0-1.5的比例把原料加入球磨机进行湿法球磨，球磨时间控制在47-100小时，球磨后的混合物料平均粒度不大于0.5μm；

    （2）预烧

    待球磨完成后,将料浆烘干,然后将料浆在富氧气氛、氮气含量不高于0.05%的混合气体气氛下进行预烧，预烧温度为1130-1200℃，保温时间为0.6-3小时，得到添加剂粗粉；

(3)粗粉碎

待预烧结束后,将上述预烧料颗粒加入破碎机进行粗粉碎，过50-300目的细筛；得添加剂微粉；

重复以上步骤，制得永磁铁氧体成分J_0.92-aK_1-iT_0.75-a/4Fe₁₉添加剂微粉；

(4)混合破碎  

将上述制得的两种添加剂微粉在振磨机中破碎5-8min,过筛得到粒度0.8-0.9μm的添加剂细粉，即为成品。