CN104591720B - 电气工程用铁氧体磁性材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电气工程用铁氧体磁性材料。铁氧体磁性材料由以下原料制成：三氧化二铁、氧化铜、氧化锌、氧化镧、氧化锶、氧化镍、氧化钴、柠檬酸、羧甲基纤维素、碳酸钙和有机硅。本发明的铁氧体磁性材料配方合理，通过预烧、破碎、成型和烧结得到的铁氧体磁性材料具有高性能和高取向；先将原料中的氧化物在氧气条件下进行预烧，破碎后再与柠檬酸、羧甲基纤维素、碳酸钙和有机硅混合，减少了材料的气孔，并增加了材料的均匀性，最后烧结通过梯度升温并在烧结完成后先降温后升温，改善了材料的均匀度和取向度。
Description
技术领域：
本发明涉及一种电气工程用铁氧体磁性材料，属于电气工程技术领域。
背景技术：
永磁铁氧体以其相对较高的磁性能和很强的环境适应性和低廉的价格，在永磁材料应用市场一直处于统治地位，目前我国是世界上最大的永磁铁氧体生产大国。永磁铁氧体的成型工艺主要有干压和湿压两种，其中湿压成型的产品性能较干压的高，但干压成型也有其生产优势，即成型效率高，收缩比好控制，便于生产小尺寸和形状复杂的产品。
目前我国铁氧体干压工艺研究不多，干压产品性能普遍不高，一般较好的干压材料剩磁在360～370Mt，内禀矫顽力在220KA/m240KA/m，主要用于玩具电机；在永磁铁氧体中以各向异性烧结磁体的磁性能为最佳，其磁性能目前已达到了5.2MGOe，接近理论值，在汽车、家用电器、电机设备等许多领域有非常广泛的应用，也是目前生产量最大、品种最多的永磁体。这种生产方法不仅路线长、成型过程复杂，而且耗能大，成本高，且取向度低。
发明内容：
本发明目的是，用来弥补现有技术的不足，而提供一种电气工程用铁氧体磁性材料。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
电气工程用铁氧体磁性材料，由以下原料制成：三氧化二铁、氧化铜、氧化锌、氧化镧、氧化锶、氧化镍、氧化钴、柠檬酸、羧甲基纤维素、碳酸钙和有机硅；通过以下步骤制备得到的：
(1)预烧：将三氧化二铁、氧化铜、氧化锌、氧化镧、氧化锶、氧化镍和氧化钴混合均匀后，在氧气条件下进行预烧；
(2)破碎：将预烧后的原料进行破碎后与柠檬酸、羧甲基纤维素、碳酸钙和有机硅混合，置于球磨机中，湿法球磨得到浆料；
(3)成型：将浆料置于脱水槽中静置分离水分，沉淀时间为12-18h，抽出上层多余的水，之后在成型磁场为8000-8300Gs的条件下，得到生坯；
(4)烧结：将生坯置于氧气条件下烧结，温度均匀升至600-700℃，保持1-2h，快速升温至900-1000℃，保持1-2h，快速升温至1200-1300℃，保持2-3h；自然降温至700-800℃，保持0.5-1h，再升温至1000-1100℃，保持1-2h，自然降温后得到铁氧体磁性材料。
所述的电气工程用铁氧体磁性材料，所述各原料的重量比分别为三氧化二铁50-60份、氧化铜20-30份、氧化锌2-6份、氧化镧0.5-1.5份、氧化锶2-5份、氧化镍0.5-1.5份、氧化钴0.2-0.7份、柠檬酸2-5份、羧甲基纤维素5-9份、碳酸钙10-16份和有机硅10-16份。
所述的电气工程用铁氧体磁性材料，预烧温度为1100-1200℃，预烧时间为1-2h。
所述的电气工程用铁氧体磁性材料，湿法球磨时料、钢球和水的重量比为1:2-3:5-6。
本发明的有益效果如下：
本发明的铁氧体磁性材料配方合理，通过预烧、破碎、成型和烧结得到的铁氧体磁性材料具有高性能和高取向；先将原料中的氧化物在氧气条件下进行预烧，破碎后再与柠檬酸、羧甲基纤维素、碳酸钙和有机硅混合，减少了材料的气孔，并增加了材料的均匀性，最后烧结通过梯度升温并在烧结完成后先降温后升温，改善了材料的均匀度和取向度。
经检测，本发明的磁性材料剩磁Br为4600-4800Gs，矫顽力Hcb为262KA/m-268KA/m，内禀矫顽力Hcj为52000-55000e，矩形度Hk/Hcj为0.92-0.98。
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
本实施例中，电气工程用铁氧体磁性材料，由以下重量份数的原料制成：三氧化二铁50份、氧化铜30份、氧化锌3份、氧化镧0.5份、氧化锶5份、氧化镍0.5份、氧化钴0.7份、柠檬酸2份、羧甲基纤维素9份、碳酸钙10份和有机硅10份通过以下步骤制备得到的：
(1)预烧：将三氧化二铁、氧化铜、氧化锌、氧化镧、氧化锶、氧化镍和氧化钴混合均匀后，在氧气条件下进行预烧，预烧温度为1100-1200℃，预烧时间为1-2h；
(2)破碎：将预烧后的原料进行破碎后与柠檬酸、羧甲基纤维素、碳酸钙和有机硅混合，置于球磨机中，料、钢球和水的重量比为1:2:5，湿法球磨得到浆料；
(3)成型：将浆料置于脱水槽中静置分离水分，沉淀时间为12-18h，抽出上层多余的水，之后在成型磁场为8000-8300Gs的条件下，得到生坯；
(4)烧结：将生坯置于氧气条件下烧结，温度均匀升至600-700℃，保持1-2h，快速升温至900-1000℃，保持1-2h，快速升温至1200-1300℃，保持2-3h；自然降温至700-800℃，保持0.5-1h，再升温至1000-1100℃，保持1-2h，自然降温后得到铁氧体磁性材料。
实施例2
本实施例中，电气工程用铁氧体磁性材料，由以下重量份数的原料制成：三氧化二铁60份、氧化铜20份、氧化锌2份、氧化镧1.5份、氧化锶2份、氧化镍1.5份、氧化钴0.2份、柠檬酸5份、羧甲基纤维素5份、碳酸钙16份和有机硅16份通过以下步骤制备得到的：
(1)预烧：将三氧化二铁、氧化铜、氧化锌、氧化镧、氧化锶、氧化镍和氧化钴混合均匀后，在氧气条件下进行预烧，预烧温度为1100-1200℃，预烧时间为1-2h；
(2)破碎：将预烧后的原料进行破碎后与柠檬酸、羧甲基纤维素、碳酸钙和有机硅混合，置于球磨机中，料、钢球和水的重量比为1:3:6，湿法球磨得到浆料；
(3)成型：将浆料置于脱水槽中静置分离水分，沉淀时间为12-18h，抽出上层多余的水，之后在成型磁场为8000-8300Gs的条件下，得到生坯；
(4)烧结：将生坯置于氧气条件下烧结，温度均匀升至600-700℃，保持1-2h，快速升温至900-1000℃，保持1-2h，快速升温至1200-1300℃，保持2-3h；自然降温至700-800℃，保持0.5-1h，再升温至1000-1100℃，保持1-2h，自然降温后得到铁氧体磁性材料。
实施例3
本实施例中，电气工程用铁氧体磁性材料，由以下重量份数的原料制成：三氧化二铁56份、氧化铜28份、氧化锌6份、氧化镧1.2份、氧化锶3份、氧化镍0.8份、氧化钴0.5份、柠檬酸4份、羧甲基纤维素7份、碳酸钙14份和有机硅12份通过以下步骤制备得到的：
(1)预烧：将三氧化二铁、氧化铜、氧化锌、氧化镧、氧化锶、氧化镍和氧化钴混合均匀后，在氧气条件下进行预烧，预烧温度为1100-1200℃，预烧时间为1-2h；
(2)破碎：将预烧后的原料进行破碎后与柠檬酸、羧甲基纤维素、碳酸钙和有机硅混合，置于球磨机中，料、钢球和水的重量比为1:2-3:5-6，湿法球磨得到浆料；
(3)成型：将浆料置于脱水槽中静置分离水分，沉淀时间为12-18h，抽出上层多余的水，之后在成型磁场为8000-8300Gs的条件下，得到生坯；
(4)烧结：将生坯置于氧气条件下烧结，温度均匀升至600-700℃，保持1-2h，快速升温至900-1000℃，保持1-2h，快速升温至1200-1300℃，保持2-3h；自然降温至700-800℃，保持0.5-1h，再升温至1000-1100℃，保持1-2h，自然降温后得到铁氧体磁性材料。
实施例4
本实施例中，电气工程用铁氧体磁性材料，由以下重量份数的原料制成：三氧化二铁55份、氧化铜24份、氧化锌4份、氧化镧1.1份、氧化锶4份、氧化镍0.6份、氧化钴0.4份、柠檬酸4份、羧甲基纤维素8份、碳酸钙12份和有机硅14份通过以下步骤制备得到的：
(1)预烧：将三氧化二铁、氧化铜、氧化锌、氧化镧、氧化锶、氧化镍和氧化钴混合均匀后，在氧气条件下进行预烧，预烧温度为1100-1200℃，预烧时间为1-2h；
(2)破碎：将预烧后的原料进行破碎后与柠檬酸、羧甲基纤维素、碳酸钙和有机硅混合，置于球磨机中，料、钢球和水的重量比为1:2:6，湿法球磨得到浆料；
(3)成型：将浆料置于脱水槽中静置分离水分，沉淀时间为12-18h，抽出上层多余的水，之后在成型磁场为8000-8300Gs的条件下，得到生坯；
(4)烧结：将生坯置于氧气条件下烧结，温度均匀升至600-700℃，保持1-2h，快速升温至900-1000℃，保持1-2h，快速升温至1200-1300℃，保持2-3h；自然降温至700-800℃，保持0.5-1h，再升温至1000-1100℃，保持1-2h，自然降温后得到铁氧体磁性材料。
实施例5
本实施例中，电气工程用铁氧体磁性材料，由以下重量份数的原料制成：三氧化二铁52份、氧化铜21份、氧化锌5份、氧化镧0.9份、氧化锶3份、氧化镍1.4份、氧化钴0.3份、柠檬酸5份、羧甲基纤维素6份、碳酸钙15份和有机硅15份通过以下步骤制备得到的：
(1)预烧：将三氧化二铁、氧化铜、氧化锌、氧化镧、氧化锶、氧化镍和氧化钴混合均匀后，在氧气条件下进行预烧，预烧温度为1100-1200℃，预烧时间为1-2h；
(2)破碎：将预烧后的原料进行破碎后与柠檬酸、羧甲基纤维素、碳酸钙和有机硅混合，置于球磨机中，料、钢球和水的重量比为1:2-3:5-6，湿法球磨得到浆料；
(3)成型：将浆料置于脱水槽中静置分离水分，沉淀时间为12-18h，抽出上层多余的水，之后在成型磁场为8000-8300Gs的条件下，得到生坯；
(4)烧结：将生坯置于氧气条件下烧结，温度均匀升至600-700℃，保持1-2h，快速升温至900-1000℃，保持1-2h，快速升温至1200-1300℃，保持2-3h；自然降温至700-800℃，保持0.5-1h，再升温至1000-1100℃，保持1-2h，自然降温后得到铁氧体磁性材料。
Claims (3)
1.电气工程用铁氧体磁性材料，其特征在于，由以下原料制成：三氧化二铁、氧化铜、氧化锌、氧化镧、氧化锶、氧化镍、氧化钴、柠檬酸、羧甲基纤维素、碳酸钙和有机硅；通过以下步骤制备得到的：
(1)预烧：将三氧化二铁、氧化铜、氧化锌、氧化镧、氧化锶、氧化镍和氧化钴混合均匀后，在氧气条件下进行预烧；
(2)破碎：将预烧后的原料进行破碎后与柠檬酸、羧甲基纤维素、碳酸钙和有机硅混合，置于球磨机中，湿法球磨得到浆料；
(3)成型：将浆料置于脱水槽中静置分离水分，沉淀时间为12-18h，抽出上层多余的水，之后在成型磁场为8000-8300Gs的条件下，得到生坯；
(4)烧结：将生坯置于氧气条件下烧结，温度均匀升至600-700℃，保持1-2h，快速升温至900-1000℃，保持1-2h，快速升温至1200-1300℃，保持2-3h；自然降温至700-800℃，保持0.5-1h，再升温至1000-1100℃，保持1-2h，自然降温后得到铁氧体磁性材料；
所述各原料的重量份分别为三氧化二铁50-60份、氧化铜20-30份、氧化锌2-6份、氧化镧0.5-1.5份、氧化锶2-5份、氧化镍0.5-1.5份、氧化钴0.2-0.7份、柠檬酸2-5份、羧甲基纤维素5-9份、碳酸钙10-16份和有机硅10-16份。
2.根据权利要求1所述的电气工程用铁氧体磁性材料，其特征 在于，预烧温度为1100-1200℃，预烧时间为1-2h。
3.根据权利要求1所述的电气工程用铁氧体磁性材料，其特征在于，湿法球磨时料、钢球和水的重量比为1:2-3:5-6。
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