CN104150891B - 一种永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺 - Google Patents

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本发明公开的是一种永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺。工艺包括(1)粗破碎(2)预烧：将浆料在富氧条件下进行预烧；(3)细磨：将预烧后的原料与氧化铋、碳酸钙、硼酸、聚酰亚胺和聚苯乙烯混合后，置于球磨机中进行细磨；(4)喷雾造粒：将得到的浆料去除多余的水分后，通过喷雾造粒得到均匀的物料；(5)成型；(6)烧结：将生坯在富氧条件下进行烧结，随后自然降温得到铁氧体永磁体。本发明制备工艺通过两次球磨和一次喷雾造粒，制得更加均匀的物料，最后通过烧结，得到密度高、磁性能高的永磁铁氧体材料，能够充分满足永磁交流同步电机的需要。

Description

一种永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺
技术领域：
本发明涉及一种永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，属于磁性材料领域。
背景技术：
一直以来，铁氧体永磁材料由于具有较高的性价比，被广泛应用于高功率、高转速、高扭矩的各类电机，如高档汽车电机(ABS电机、启动电机等)、摩托车启动电机、家用电器以及电动工具马达等领域。
近年来，随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电动机得以迅速的推广应用。与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电机具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点。永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度，因而它是近几年研究较多并在各个领域中应用越来越广泛的一种电动机。在节约能源和环境保护日益受到重视的今天，对其研究就显得非常必要。
发明内容：
本发明目的是，用来弥补现有技术的不足，而提供一种永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，包括以下几个步骤：
(1)粗破碎：将三氧化二铁、氧化镍、氧化铜和三氧化二硼混合均匀后，采用球磨机进行湿法球磨破碎，料、水和球的重量比为1∶2∶5，球磨时间为2-3h，将浆料置于脱水槽中静置分离水分，沉淀时间为24-30h，抽出上层多余的水；
(2)预烧：将去水的浆料在富氧条件下进行预烧，预烧温度为900-1100℃，保持时间为4-5h；
(3)细磨：将预烧后的原料与氧化铋、碳酸钙、硼酸、聚酰亚胺和聚苯乙烯混合后，置于球磨机中进行细磨，加入水和球，其中料、水和球的重量比为1∶2∶5，球磨时间为4-5h；
(4)喷雾造粒：将得到的浆料去除多余的水分后，通过喷雾造粒得到均匀的物料；
(5)成型：物料在压力条件为10-13MPa，温度为30-50℃，磁场为8500-9000Gs的条件下，得到生坯；
(6)烧结：将生坯在富氧条件下进行烧结，先将温度设置为300-500℃，保持1-2h，900-1100℃，保持1-2h，继续升温至1200-1300℃，保持4-5h，随后自然降温得到铁氧体永磁体；
其中，原料各组分的摩尔配比为，三氧化二铁90-100mol、氧化镍2-5mol、氧化铜7-12mol、三氧化二硼15-18mol、氧化铋3-9mol、碳酸钙7-13mol、硼酸3-5mol、聚酰亚胺4-9mol和聚苯乙烯2-5mol。
所述的永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，粗破碎后的原料的平均粒度为6-8μm。
所述的永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，细磨后的浆料的平均粒度为2-4μm。
所述的永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，喷雾条件为入口温度350℃，出口温度为120℃，进料压力为1.6MPa。
本发明的有益效果如下：
本发明制备工艺通过两次球磨和一次喷雾造粒，制得更加均匀的物料，最后通过烧结，得到密度高、磁性能高的永磁铁氧体材料，能够充分满足永磁交流同步电机的需要。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，包括以下几个步骤：
(1)粗破碎：将三氧化二铁、氧化镍、氧化铜和三氧化二硼混合均匀后，采用球磨机进行湿法球磨破碎，料、水和球的重量比为1∶2∶5，球磨时间为3h，将浆料置于脱水槽中静置分离水分，沉淀时间为30h，抽出上层多余的水；
(2)预烧：将去水的浆料在富氧条件下进行预烧，预烧温度为900℃，保持时间为5h；
(3)细磨：将预烧后的原料与氧化铋、碳酸钙、硼酸、聚酰亚胺和聚苯乙烯混合后，置于球磨机中进行细磨，加入水和球，其中料、水和球的重量比为1∶2∶5，球磨时间为5h；
(4)喷雾造粒：将得到的浆料去除多余的水分后，通过喷雾造粒得到均匀的物料，喷雾条件为入口温度350℃，出口温度为120℃，进料压力为1.6MPa；
(5)成型：物料在压力条件为13MPa，温度为50℃，磁场为8500Gs的条件下，得到生坯；
(6)烧结：将生坯在富氧条件下进行烧结，先将温度设置为500℃，保持1h，900℃，保持2h，继续升温至1300℃，保持4h，随后自然降温得到铁氧体永磁体；
其中，原料各组分的摩尔配比为，三氧化二铁90mol、氧化镍2mol、氧化铜12mol、三氧化二硼15mol、氧化铋9mol、碳酸钙7mol、硼酸3mol、聚酰亚胺4mol和聚苯乙烯2mol；粗破碎后的原料的平均粒度为8μm；细磨后的浆料的平均粒度为4μm。
实施例2：
本实施中，一种永磁直流电机用铁氧体复合永磁体制备工艺，包括以下几个步骤：
一种永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，包括以下几个步骤：
(1)粗破碎：将三氧化二铁、氧化镍、氧化铜和三氧化二硼混合均匀后，采用球磨机进行湿法球磨破碎，料、水和球的重量比为1∶2∶5，球磨时间为2h，将浆料置于脱水槽中静置分离水分，沉淀时间为24h，抽出上层多余的水；
(2)预烧：将去水的浆料在富氧条件下进行预烧，预烧温度为1100℃，保持时间为4h；
(3)细磨：将预烧后的原料与氧化铋、碳酸钙、硼酸、聚酰亚胺和聚苯乙烯混合后，置于球磨机中进行细磨，加入水和球，其中料、水和球的重量比为1∶2∶5，球磨时间为4h；
(4)喷雾造粒：将得到的浆料去除多余的水分后，通过喷雾造粒得到均匀的物料，喷雾条件为入口温度350℃，出口温度为120℃，进料压力为1.6MPa；
(5)成型：物料在压力条件为10MPa，温度为30℃，磁场为9000Gs的条件下，得到生坯；
(6)烧结：将生坯在富氧条件下进行烧结，先将温度设置为300℃，保持2h，1100℃，保持1h，继续升温至1200℃，保持5h，随后自然降温得到铁氧体永磁体；
其中，原料各组分的摩尔配比为，三氧化二铁100mol、氧化镍5mol、氧化铜7mol、三氧化二硼18mol、氧化铋3mol、碳酸钙13mol、硼酸5mol、聚酰亚胺9mol和聚苯乙烯5mol；粗破碎后的原料的平均粒度为6μm；细磨后的浆料的平均粒度为2μm。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)粗破碎：将三氧化二铁、氧化镍、氧化铜和三氧化二硼混合均匀后，采用球磨机进行湿法球磨破碎，料、水和球的重量比为1∶2∶5，球磨时间为2-3h，将浆料置于脱水槽中静置分离水分，沉淀时间为24-30h，抽出上层多余的水；
(2)预烧：将去水的浆料在富氧条件下进行预烧，预烧温度为900-1100℃，保持时间为4-5h；
(3)细磨：将预烧后的浆料与氧化铋、碳酸钙、硼酸、聚酰亚胺和聚苯乙烯混合后，置于球磨机中进行细磨，加入水和球，其中料、水和球的重量比为1∶2∶5，球磨时间为4-5h；
(4)喷雾造粒：将得到的浆料去除多余的水分后，通过喷雾造粒得到均匀的物料；
(5)成型：物料在压力条件为10-13MPa，温度为30-50℃，磁场为8500-9000Gs的条件下，得到生坯；
(6)烧结：将生坯在富氧条件下进行烧结，先将温度设置为300-500℃，保持1-2h，900-1100℃，保持1-2h，继续升温至1200-1300℃，保持4-5h，随后自然降温得到铁氧体永磁体；
其中，原料各组分的摩尔配比为，三氧化二铁90-100mol、氧化镍2-5mol、氧化铜7-12mol、三氧化二硼15-18mol、氧化铋3-9mol、碳酸钙7-13mol、硼酸3-5mol、聚酰亚胺4-9mol和聚苯乙烯2-5mol。
2.根据权利要求1所述的永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，其特征在于，原料各组分的摩尔配比为，三氧化二铁90mol、氧化镍2mol、氧化铜12mol、三氧化二硼15mol、氧化铋9mol、碳酸钙7mol、硼酸3mol、聚酰亚胺4mol和聚苯乙烯2mol。
3.根据权利要求1所述的永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，其特征在于，原料各组分的摩尔配比为，三氧化二铁100mol、氧化镍5mol、氧化铜7mol、三氧化二硼18mol、氧化铋3mol、碳酸钙13mol、硼酸5mol、聚酰亚胺9mol和聚苯乙烯5mol。
4.根据权利要求1所述的永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，其特征在于，粗破碎后的原料的平均粒度为6-8μm。
5.根据权利要求1所述的永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，其特征在于，细磨后的浆料的平均粒度为2-4μm。
6.根据权利要求1所述的永磁交流同步电机用铁氧体永磁体制备工艺，其特征在于，喷雾条件为入口温度350℃，出口温度为120℃，进料压力为1.6MPa。
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