CN104891984A - 一种电机用铁氧体材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是一种电机用铁氧体材料。材料以重量份数计,包括三氧化二铁140-160份、氧化镧2-5份、氧化钡1-4份、氧化锰0.5-1.5份、氧化铝0.2-0.8份、氧化锌2-4份、碳酸锶1-4份、添加剂0.2-0.8份和分散剂0.2-0.8份。本发明的电机用铁氧体材料配方合理,通过预烧、细磨、成型和烧结得到的材料性能好,适合电机使用。所述添加剂为樟脑酒精溶液、硼酸溶液和磷酸氢二铵的混合物,能够减少气孔问题;所述分散剂为二氧化钼、硬脂酸镁和聚乙二醇的混合物,能够细化晶粒度。
Description
技术领域:
本发明涉及一种电机用铁氧体材料,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。
目前,为了改善永磁铁氧体的综合磁性能,主要采用的方法包括:(1)寻求更加优良的配方体系,(2)在良好配方的基础上,采用合理的后加工工艺。对高性能永磁铁氧体研究而言,配方的改善一直是主流,近年来,随着LaCo添加配方体系、CaSrLaCo主配方工艺的出现,永磁铁氧体综合磁性能取得很大的突破。然而良好的配方更需要优良的工艺与之相配合,才能发挥其最大的潜力。
另外,添加剂的选择对永磁铁氧体性能起重要作用,生产中通常加入适量H3BO3、SiO2等改善永磁铁氧体性能。其中,SiO2的作用是细化晶粒,提高永磁铁氧体矫顽力,但SiO2的量并非越多越好,过量掺杂会在反应中生成MSiO3相,严重破坏永磁铁氧体性能。
发明内容:
本发明目的是,用来弥补现有技术的不足,而提供一种电机用铁氧体材料。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种电机用铁氧体材料,以重量份数计,包括三氧化二铁140-160份、氧化镧2-5份、氧化钡1-4份、氧化锰0.5-1.5份、氧化铝0.2-0.8份、氧化锌2-4份、碳酸锶1-4份、添加剂0.2-0.8份和分散剂0.2-0.8份;
所述铁氧体材料是通过以下几个步骤制备的:
(1)预烧:将三氧化二铁、氧化镧、氧化钡、氧化锰、氧化铝和氧化锌按照比例在氧气下进行预烧,预烧温度为1200-1300℃,待原料自然冷却后进行粗破碎;
(2)细磨:将粗破碎后的原料与碳酸锶、添加剂和分散剂混合后,加入混合物总重1-2倍的水溶液和混合物总重3-5倍的钢球,湿法球磨2-3h;
(3)成型:将浆料进行脱水处理,之后在压力为30MPa的条件下压制成型,同时添加6000-9000A/m的取向磁场,得到生坯;
(4)烧结:将生坯在氧气条件下进行烧结,,快速升温至800-900℃,保持60-100min,缓慢升温至1200-1300℃,保持1-2h,随后自然降温得到铁氧体材料。
所述的一种电机用铁氧体材料,所述添加剂为樟脑酒精溶液、硼酸溶液和磷酸氢二铵的混合物。
所述的一种电机用铁氧体材料,所述添加剂各原料的重量份数分别为:樟脑酒精溶液10-15份、硼酸溶液1-3份和磷酸氢二铵0.5-1.5份。
所述的一种电机用铁氧体材料,所述樟脑酒精溶液中樟脑的质量分数为30-35%。
所述的一种电机用铁氧体材料,所述硼酸溶液中硼酸的质量分数为10-15%。
所述的一种电机用铁氧体材料,所述分散剂为二氧化钼、硬脂酸镁和聚乙二醇的混合物。
所述的一种电机用铁氧体材料,所述分散剂各原料的重量份数分别为:二氧化钼20-30份、硬脂酸镁10-15份和聚乙二醇1-2份。
本发明的有益效果如下:
本发明的电机用铁氧体材料配方合理,通过预烧、细磨、成型和烧结得到的材料性能好,适合电机使用。所述添加剂为樟脑酒精溶液、硼酸溶液和磷酸氢二铵的混合物,能够减少气孔问题;所述分散剂为二氧化钼、硬脂酸镁和聚乙二醇的混合物,能够细化晶粒度。
经检测,本发明的铁氧体材料,剩磁Br:250-300mT;磁感矫顽力Hcb:200-280kA/m;内禀矫顽力Hcj:190-210kA/m;最大磁能积(BH)max:39-42KJ/m3。
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,一种电机用铁氧体材料,以重量份数计,包括三氧化二铁140份、氧化镧5份、氧化钡1份、氧化锰1.5份、氧化铝0.2份、氧化锌4份、碳酸锶1份、添加剂0.8份和分散剂0.8份;
所述铁氧体材料是通过以下几个步骤制备的:
(1)预烧:将三氧化二铁、氧化镧、氧化钡、氧化锰、氧化铝和氧化锌按照比例在氧气下进行预烧,预烧温度为1200-1300℃,待原料自然冷却后进行粗破碎;
(2)细磨:将粗破碎后的原料与碳酸锶、添加剂和分散剂混合后,加入混合物总重1-2倍的水溶液和混合物总重3-5倍的钢球,湿法球磨2-3h;
(3)成型:将浆料进行脱水处理,之后在压力为30MPa的条件下压制成型,同时添加6000-9000A/m的取向磁场,得到生坯;
(4)烧结:将生坯在氧气条件下进行烧结,,快速升温至800-900℃,保持60-100min,缓慢升温至1200-1300℃,保持1-2h,随后自然降温得到铁氧体材料。
其中,所述添加剂各原料的重量份数分别为:樟脑酒精溶液10份、硼酸溶液1份和磷酸氢二铵0.5份。所述樟脑酒精溶液中樟脑的质量分数为35%。所述硼酸溶液中硼酸的质量分数为10%。
其中,所述分散剂各原料的重量份数分别为:二氧化钼20份、硬脂酸镁15份和聚乙二醇1份。
实施例2:
本实施中,一种电机用铁氧体材料,以重量份数计,包括三氧化二铁160份、氧化镧2份、氧化钡4份、氧化锰0.5份、氧化铝0.8份、氧化锌2份、碳酸锶4份、添加剂0.2份和分散剂0.2份;
所述铁氧体材料是通过以下几个步骤制备的:
(1)预烧:将三氧化二铁、氧化镧、氧化钡、氧化锰、氧化铝和氧化锌按照比例在氧气下进行预烧,预烧温度为1200-1300℃,待原料自然冷却后进行粗破碎;
(2)细磨:将粗破碎后的原料与碳酸锶、添加剂和分散剂混合后,加入混合物总重1-2倍的水溶液和混合物总重3-5倍的钢球,湿法球磨2-3h;
(3)成型:将浆料进行脱水处理,之后在压力为30MPa的条件下压制成型,同时添加6000-9000A/m的取向磁场,得到生坯;
(4)烧结:将生坯在氧气条件下进行烧结,,快速升温至800-900℃,保持60-100min,缓慢升温至1200-1300℃,保持1-2h,随后自然降温得到铁氧体材料。
其中,所述添加剂各原料的重量份数分别为:樟脑酒精溶液15份、硼酸溶液3份和磷酸氢二铵1.5份。所述樟脑酒精溶液中樟脑的质量分数为30%。所述硼酸溶液中硼酸的质量分数为15%。
其中,所述分散剂各原料的重量份数分别为:二氧化钼30份、硬脂酸镁10份和聚乙二醇2份。
实施例3:
本实施例中,一种电机用铁氧体材料,以重量份数计,包括三氧化二铁150份、氧化镧3份、氧化钡2份、氧化锰0.8份、氧化铝0.6份、氧化锌3份、碳酸锶2份、添加剂0.4份和分散剂0.4份;
所述铁氧体材料是通过以下几个步骤制备的:
(1)预烧:将三氧化二铁、氧化镧、氧化钡、氧化锰、氧化铝和氧化锌按照比例在氧气下进行预烧,预烧温度为1200-1300℃,待原料自然冷却后进行粗破碎;
(2)细磨:将粗破碎后的原料与碳酸锶、添加剂和分散剂混合后,加入混合物总重1-2倍的水溶液和混合物总重3-5倍的钢球,湿法球磨2-3h;
(3)成型:将浆料进行脱水处理,之后在压力为30MPa的条件下压制成型,同时添加6000-9000A/m的取向磁场,得到生坯;
(4)烧结:将生坯在氧气条件下进行烧结,,快速升温至800-900℃,保持60-100min,缓慢升温至1200-1300℃,保持1-2h,随后自然降温得到铁氧体材料。
其中,所述添加剂各原料的重量份数分别为:樟脑酒精溶液12份、硼酸溶液2份和磷酸氢二铵1.2份。所述樟脑酒精溶液中樟脑的质量分数为32%。所述硼酸溶液中硼酸的质量分数为12%。
其中,所述分散剂各原料的重量份数分别为:二氧化钼25份、硬脂酸镁13份和聚乙二醇1份。
经检测,上述实施例1-3制作的电机用铁氧体材料,剩磁Br:250-300mT;磁感矫顽力Hcb:200-280kA/m;内禀矫顽力Hcj:190-210kA/m;最大磁能积(BH)max:39-42KJ/m3。
本实施例1-3中的电机用铁氧体材料配方合理,通过预烧、细磨、成型和烧结得到的材料性能好,适合电机使用。所述添加剂为樟脑酒精溶液、硼酸溶液和磷酸氢二铵的混合物,能够减少气孔问题;所述分散剂为二氧化钼、硬脂酸镁和聚乙二醇的混合物,能够细化晶粒度。
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 (7)
1.一种电机用铁氧体材料,其特征在于,以重量份数计,包括三氧化二铁140-160份、氧化镧2-5份、氧化钡1-4份、氧化锰0.5-1.5份、氧化铝0.2-0.8份、氧化锌2-4份、碳酸锶1-4份、添加剂0.2-0.8份和分散剂0.2-0.8份;
所述铁氧体材料是通过以下几个步骤制备的:
(1)预烧:将三氧化二铁、氧化镧、氧化钡、氧化锰、氧化铝和氧化锌按照比例在氧气下进行预烧,预烧温度为1200-1300℃,待原料自然冷却后进行粗破碎;
(2)细磨:将粗破碎后的原料与碳酸锶、添加剂和分散剂混合后,加入混合物总重1-2倍的水溶液和混合物总重3-5倍的钢球,湿法球磨2-3h;
(3)成型:将浆料进行脱水处理,之后在压力为30MPa的条件下压制成型,同时添加6000-9000A/m的取向磁场,得到生坯;
(4)烧结:将生坯在氧气条件下进行烧结,,快速升温至800-900℃,保持60-100min,缓慢升温至1200-1300℃,保持1-2h,随后自然降温得到铁氧体材料。
2.根据权利要求1所述的一种电机用铁氧体材料,其特征在于,所述添加剂为樟脑酒精溶液、硼酸溶液和磷酸氢二铵的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种电机用铁氧体材料,其特征在于,所述添加剂各原料的重量份数分别为:樟脑酒精溶液10-15份、硼酸溶液1-3份和磷酸氢二铵0.5-1.5份。
4.根据权利要求2或3所述的一种电机用铁氧体材料,其特征在于,所述樟脑酒精溶液中樟脑的质量分数为30-35%。
5.根据权利要求2或3所述的一种电机用铁氧体材料,其特征在于,所述硼酸溶液中硼酸的质量分数为10-15%。
6.根据权利要求1所述的一种电机用铁氧体材料,其特征在于,所述分散剂为二氧化钼、硬脂酸镁和聚乙二醇的混合物。
7.根据权利要求6所述的一种电机用铁氧体材料,其特征在于,所述分散剂各原料的重量份数分别为:二氧化钼20-30份、硬脂酸镁10-15份和聚乙二醇1-2份。
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