CN105367049A - 一种永磁铁氧体及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁铁氧体及其制备方法与应用。该永磁铁氧体的制备方法以Fe₂O₃和SrCO₃粉末为原料，该方法包括步骤：在外加一次添加剂的同时添加R_xSi_yFe_zO_n粉末，其中x＝3-8、y＝1-3、z＝3-7、n＝6-15，R为Pr、Gd、Cu、Co、Cr、La中的两种或两种以上的元素。优点是：(1)相同的配方，本发明的方法在外加一次添加剂的同时添加R_xSi_yFe_zO_n后，得到的永磁铁氧体的矫顽力不断没有降低，还可以提高剩磁100-400Gs；(2)本发明的永磁铁氧体中加入Co₂O₃和La₂O₃等稀土元素物质与加入R_xSi_yFe_zO_n的效果一样，本发明的方法在不增加成本的同时，可以大幅度提高永磁铁氧体的磁性能。

Description

一种永磁铁氧体及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于磁性材料制备技术领域，尤其是涉及一种永磁铁氧体及其制备方法与应用。

背景技术

永磁铁氧体广泛应用于汽车、家电、电动工具和玩具等行业。近年来，随着这些行业领域的快速发展，我国永磁铁氧体产量与产值逐年增加，年增长率保守估计为10％左右，永磁铁氧体产业迎来了更加广阔的发展前景，而当今汽车电机、变频电机等正向节能、轻量、小型、高效率化方向发展，因此永磁材料铁氧体也必须向高性能方向发展才能跟上现代发展的步伐。目前改善永磁铁氧体高性能化的方法是采用离子取代技术，在生产高性能永磁铁氧体中加入一次添加剂Al₂O₃、H₃BO₃、SiO₂、CaCO₃、B₂O₃、Cr₂O₃、Co₂O₃、La₂O₃等。存在的问题是：1)当Co₂O₃、La₂O₃等稀土一次添加剂添加量一定时，增加其他一次添加剂的添加量，虽然提高了永磁铁氧体的剩磁，但其矫顽力和內禀矫顽力随着下降；2)当其他一次添加剂添加量一定时，增加Co₂O₃、La₂O₃等稀土一次添加剂的添加量，能提高剩磁和矫顽力，但由于稀土价格昂贵，造成成本太高，不适合磁性材料企业大规模生产。因此在不增加成本、不降低矫顽力的情况下，如何提高永磁铁氧体剩磁，这个难题一直困扰着磁性材料行业的技术人员及专家。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种永磁铁氧体的制备方法，在不降低矫顽力的情况下，提高永磁铁氧体剩磁。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种永磁铁氧体的制备方法，以Fe₂O₃和SrCO₃粉末为原料，该方法包括步骤：在外加一次添加剂的同时添加R_xSi_yFe_zO_n粉末，其中x＝3-8、y＝1-3、z＝3-7、n＝6-15，R为Pr、Gd、Cu、Co、Cr、La中的两种或两种以上的元素。

该制备方法的具体步骤如下：

(1)、配料与混合

a、按化学结构式SrO·5.96Fe₂O₃的组成要求，将Fe₂O₃和SrCO₃的原料粉末按照重量百分比加入水中，用球磨机混合，料：球：水＝1:10:1.5，其中：Fe₂O₃：81％-95％，SrCO₃：6％-20％；

b、再按重量百分比外加一次添加剂：Al₂O₃、H₃BO₃、SiO₂、CaCO₃、B₂O₃、Cr₂O₃、Co₂O₃、La₂O₃中的任意3种或3种以上的粉末，同时添加R_xSi_yFe_zO_n，其中x＝3-8、y＝1-3、z＝3-7、n＝6-15，R为Pr、Gd、Cu、Co、Cr、La中的两种或两种以上的元素；其中：0.1％≤Al₂O₃≤2％，0.05％≤H₃BO₃≤1.2％，0.1％≤SiO₂≤1.0％，0.5％≤CaCO₃≤2％，0≤B₂O₃≤0.6％，0.1％≤Cr₂O₃≤1.0％，0.2％≤Co₂O₃≤1.0％，0.5％≤La₂O₃≤1.0％，1.0％≤R_xSi_yFe_zO_n≤6.0％，然后进行混合搅拌1-10小时，一次添加剂可以抑制晶粒长大，助溶促进固相反应，提高性能；

(2)、预烧和制粉

a、将步骤(1)中得到的混合物在空气中进行预烧，预烧温度为1150-1350℃，保温时间为1-3小时；

b、将步骤a中得到的预烧料先粗磨再细磨，得到平均粒径为0.5-5.0μm的粉末；

(3)、二次球磨：按重量百分比外加添加剂：H₃BO₃、SiO₂、CaCO₃、Al₂O₃，其中：0.05％≤H₃BO₃≤0.15％、0.5％≤SiO₂≤0.7％、1.0％≤CaCO₃≤1.5％、0.05％≤Al₂O₃≤0.15％，添加剂可以抑制晶粒长大，助溶促进固相反应，提高性能；外加分散剂：葡萄糖酸钙和山梨醇，其中：0.1％≤葡萄糖酸钙≤0.5％，0.2％≤山梨醇≤0.8％，分散剂可以提高料浆的取向度，用湿式球磨，磨至平均粒径为0.8μm；

(4)、压制生坯：将步骤(3)所得混合料的含水量控制在25％-45％，然后在磁场中进行压制生坯，压制的压力为450-600kg/cm³，成型磁场强度≥0.8T；

(5)、烧结：利用程控式箱式电炉对毛坯进行烧结，其烧结温度从200℃升温至1250℃，具体的烧结工艺如下：(200℃±10℃)/(1.0-2.0h)+(450℃±10℃)/(1.0-2.0h)+(650℃±10℃)/(1.0-2.0h)+(850℃±10℃)/(1.0-2.0h)+(1100℃±10℃)/(1.0-2.0h)+(1200℃±50℃)/(2.0-4.0h)，上述时间均为保温时间；

(6)、磨加工：将烧结出来的毛坯上下磨平，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试。

与现有技术相比，本发明的优点是：

(1)对于相同的配方，本发明的方法在外加一次添加剂的同时添加R_xSi_yFe_zO_n粉末，得到的永磁铁氧体的矫顽力不断没有降低，还可以提高剩磁100-400Gs；

(2)本发明的永磁铁氧体中加入Co₂O₃和La₂O₃等稀土元素物质与加入R_xSi_yFe_zO_n的效果一样，但加入Co₂O₃和La₂O₃等稀土元素物质成本高，本发明的方法在不增加成本的同时，可以大幅度提高永磁铁氧体的磁性能，增强公司的市场竞争力。

具体实施方式

通过下述的四组对比，对本发明进一步说明。

第一组：对比例1a

本对比例提供了一种永磁铁氧体的制备方法，具体步骤如下：

(1)、配料与混合：按化学结构式SrO·5.96Fe₂O₃的组成要求，称取965.6gFe₂O₃和143.1gSrCO₃原料粉末加入水中，用球磨机混合，料：球：水＝1:10:1.5，再按重量百分比外加一次添加剂：0.2％Al₂O₃、0.1％H₃BO₃、0.3％SiO₂、1.0％CaCO₃、0.2％Co₂O₃和0.5％La₂O₃，然后进行混合搅拌4小时；

(2)、预烧和制粉：将步骤(1)中得到的混合物在空气中进行预烧，预烧温度为1310℃，保温时间为3小时；然后将得到的预烧料先粗磨再细磨，得到平均粒径为4.0μm的粉末；

(3)、二次球磨：按重量百分比外加添加剂：0.1％H₃BO₃、0.6％SiO₂、1.2％CaCO₃和0.1％Al₂O₃；外加分散剂：0.3％葡萄糖酸钙和0.5％山梨醇，用湿式球磨，磨至平均粒径为0.8μm；

(4)、压制生坯：将上述步骤(3)所得混合料的含水量控制在30％，然后在磁场中进行压制生坯，压制的压力为550kg/cm³，成型磁场强度为0.8T；

(5)、烧结：利用程控式箱式电炉对毛坯进行烧结，具体的烧结工艺如下：(200℃±10℃)/2.0h+(450℃±10℃)/2.0h+(650℃±10℃)/2.0h+(850℃±10℃)/2.0h+(1100℃±10℃)/2.0h+(1200℃±50℃)/4.0h，上述时间均为保温时间；

(6)、磨加工：将烧结出来的毛坯上下磨平，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表1中所示。

对比例1b

采用与对比例1a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在对比例1a中一次添加剂的基础上，同时添加3.2％Co₂O₃和7.5％La₂O₃，其他步骤与对比例1a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表1所示。

实施例1a

在本实施例中，首先制备R₃Si₂Fe₃O₁₂粉末，其制备方法如下：

(1)球磨：称取29.5gCr₂O₃、41.2gCo₂O₃、50.6gLa₂O₃和30.8gSiO₂、875.6gFe₂O₃放入砂磨机中，同时加入5.4g葡萄糖酸钙作为分散剂，水为介质，料：球：水＝1:15:1，转速300r/min，搅拌8小时；

(2)烧结：利用程控式箱式电炉对步骤(1)所得到的料进行预烧，具体的烧结工艺如下：(60℃±10℃)/1.0h+(120℃±10℃)/1.0h+(200℃±10℃)/1.0h+(400℃±10℃)/1.0h+(480℃±10℃)/2.0h，上述时间均为保温时间；

(3)制粉：将步骤(2)所得的烧结料进行研磨，制得R₃Si₂Fe₃O₁₂粉末。

采用与对比例1a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入2.0％R₃Si₂Fe₃O₁₂粉末，其他步骤与对比例1a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表1所示。

实施例1b

采用与对比例1a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入2.4％R₃Si₂Fe₃O₁₂粉末，其他步骤与对比例1a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表1所示。

实施例1c

采用与对比例1a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入3.0％R₃Si₂Fe₃O₁₂粉末，其他步骤与对比例1a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表1所示。

实施例1d

采用与对比例1a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入3.2％R₃Si₂Fe₃O₁₂粉末，其他步骤与对比例1a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表1所示。

实施例1e

采用与对比例1a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入3.6％R₃Si₂Fe₃O₁₂粉末，其他步骤与对比例1a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表1所示。

实施例1f

采用与对比例1a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.0％R₃Si₂Fe₃O₁₂粉末，其他步骤与对比例1a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表1所示。

实施例1g

采用与对比例1a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.2％R₃Si₂Fe₃O₁₂粉末，其他步骤与对比例1a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表1所示。

实施例1h

采用与对比例1a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.5％R₃Si₂Fe₃O₁₂粉末，其他步骤与对比例1a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表1所示。

实施例1i

采用与对比例1a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.8％R₃Si₂Fe₃O₁₂粉末，其他步骤与对比例1a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表1所示。

实施例1j

采用与对比例1a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入5.0％R₃Si₂Fe₃O₁₂粉末，其他步骤与对比例1a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表1所示。

表1永磁铁氧体磁体磁性能检测结果

由上表1中数据可知，在一次添加剂加入的同时添加R₃Si₂Fe₃O₁₂，在不降低材料矫顽力和內禀矫顽力的情况下，永磁铁氧体的剩磁平均提高了270Gs。

第二组：对比例2a

本对比例提供了一种永磁铁氧体的制备方法，具体步骤如下：

(1)、配料与混合：按化学结构式SrO·5.96Fe₂O₃的组成要求，称取954.5gFe₂O₃和165.5gSrCO₃原料粉末加入水中，用球磨机混合，料：球：水＝1:10:1.5，再按重量百分比外加一次添加剂：0.3％Al₂O₃、0.1％H₃BO₃、0.3％SiO₂、1.0％CaCO₃、0.4％Co₂O₃和0.9％La₂O₃，然后进行混合搅拌8小时；

(2)、预烧和制粉：将步骤(1)中得到的混合物在空气中进行预烧，预烧温度为1200℃，保温时间为3小时；然后将得到的预烧料先粗磨再细磨，得到平均粒径为3μm的粉末；

(3)、二次球磨：按重量百分比外加添加剂：0.15％H₃BO₃、0.5％SiO₂、1.2％CaCO₃和0.15％Al₂O₃；外加分散剂：0.2％葡萄糖酸钙和0.4％山梨醇，用湿式球磨，磨至平均粒径为0.8μm；

(4)、压制生坯：将上述步骤(3)所得混合料的含水量控制在35％，然后在磁场中进行压制生坯，压制的压力为500kg/cm³，成型磁场强度为1.0T；

(5)、烧结：利用程控式箱式电炉对毛坯进行烧结，具体的烧结工艺如下：(200℃±10℃)/2.0h+(450℃±10℃)/2.0h+(650℃±10℃)/2.0h+(850℃±10℃)/2.0h+(1100℃±10℃)/2.0h+(1200℃±50℃)/4.0h，上述时间均为保温时间；

(6)、磨加工：将烧结出来的毛坯上下磨平，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表2中所示。

对比例2b

采用与对比例2a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在对比例2a中一次添加剂的基础上，同时添加2.5％Co₂O₃和10.0％La₂O₃，其他步骤与对比例2a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表2所示。

实施例2a

在本实施例中，首先制备R₆SiFe₄O₁₄粉末，其制备方法如下：

(1)球磨：称取25.6gCr₂O₃、61.4gLa₂O₃、27.6gCuO和36.8gSiO₂、847.6gFe₂O₃放入砂磨机中，同时加入6.8g葡萄酸钙作为分散剂，水为介质，料：球：水＝1:15:1，转速300r/min，搅拌8小时；

(2)烧结：利用程控式箱式电炉对步骤(1)所得到的料进行预烧，具体的烧结工艺如下：(60℃±10℃)/1.0h+(120℃±10℃)/1.0h+(200℃±10℃)/1.0h+(400℃±10℃)/1.0h+(480℃±10℃)/2.0h，上述时间均为保温时间；

(3)制粉：将步骤(2)所得的烧结料进行研磨，制得R₆SiFe₄O₁₄粉末。

采用与对比例2a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入2.0％R₆SiFe₄O₁₄粉末，其他步骤与对比例2a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表2所示。

实施例2b

采用与对比例2a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入2.4％R₆SiFe₄O₁₄粉末，其他步骤与对比例2a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表2所示。

实施例2c

采用与对比例2a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入3.0％R₆SiFe₄O₁₄粉末，其他步骤与对比例2a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表2所示。

实施例2d

采用与对比例2a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入3.2％R₆SiFe₄O₁₄粉末，其他步骤与对比例2a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表2所示。

实施例2e

采用与对比例2a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入3.6％R₆SiFe₄O₁₄粉末，其他步骤与对比例2a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表2所示。

实施例2f

采用与对比例2a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.0％R₆SiFe₄O₁₄粉末，其他步骤与对比例2a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表2所示。

实施例2g

采用与对比例2a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.2％R₆SiFe₄O₁₄粉末，其他步骤与对比例2a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表2所示。

实施例2h

采用与对比例2a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.5％R₆SiFe₄O₁₄粉末，其他步骤与对比例2a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表2所示。

实施例2i

采用与对比例2a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.8％R₆SiFe₄O₁₄粉末，其他步骤与对比例2a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表2所示。

实施例2j

采用与对比例2a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入5.0％R₆SiFe₄O₁₄粉末，其他步骤与对比例2a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表2所示。

表2永磁铁氧体磁体磁性能检测结果

由上表2中数据可知，在一次添加剂加入的同时添加R₆SiFe₄O₁₄，在不降低材料矫顽力和內禀矫顽力的情况下，永磁铁氧体的剩磁平均提高了300Gs。

第三组：对比例3a

本对比例提供了一种永磁铁氧体的制备方法，具体步骤如下：

(1)、配料与混合：按化学结构式SrO·5.96Fe₂O₃的组成要求，称取897.5gFe₂O₃和198.6gSrCO₃原料粉末加入水中，用球磨机混合，料：球：水＝1:10:1.5，再按重量百分比外加一次添加剂：1.0％Al₂O₃、1.2％H₃BO₃、0.1％SiO₂、0.5％CaCO₃、0.8％Co₂O₃和1.8％La₂O₃，然后进行混合搅拌6小时；

(2)、预烧和制粉：将步骤(1)中得到的混合物在空气中进行预烧，预烧温度为1280℃，保温时间为2小时；然后将得到的预烧料先粗磨再细磨，得到平均粒径为2.0μm的粉末；

(3)、二次球磨：按重量百分比外加添加剂：0.1％H₃BO₃、0.3％SiO₂、0.8％CaCO₃和0.2％Al₂O₃；外加分散剂：0.3％葡萄糖酸钙和0.5％山梨醇，用湿式球磨，磨至平均粒径为0.8μm；

(4)、压制生坯：将上述步骤(3)所得混合料的含水量控制在35％，然后在磁场中进行压制生坯，压制的压力为550kg/cm³，成型磁场强度为1.0T；

(5)、烧结：利用程控式箱式电炉对毛坯进行烧结，具体的烧结工艺如下：(200℃±10℃)/2.0h+(450℃±10℃)/2.0h+(650℃±10℃)/2.0h+(850℃±10℃)/2.0h+(1100℃±10℃)/2.0h+(1200℃±50℃)/4.0h，上述时间均为保温时间；

(6)、磨加工：将烧结出来的毛坯上下磨平，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表3中所示。

对比例3b

采用与对比例3a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在对比例3a中一次添加剂的基础上，同时添加4.0％Co₂O₃和11.2％La₂O₃，其他步骤与对比例3a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表3所示。

实施例3a

在本实施例中，首先制备R₅Si₂Fe₆O₁₅粉末，其制备方法如下：

(1)球磨：称取30.5gCo₂O₃、18.9gCuO、56.3gPr₂O₃和71.3gSiO₂、835.2gFe₂O₃放入砂磨机中，同时加入3.0g山梨糖醇作为分散剂，水为介质，料：球：水＝1:15:1，转速300r/min，搅拌8小时；

(2)烧结：利用程控式箱式电炉对步骤(1)所得到的料进行预烧，具体的烧结工艺如下：(60℃±10℃)/1.0h+(120℃±10℃)/1.0h+(200℃±10℃)/1.0h+(400℃±10℃)/1.0h+(480℃±10℃)/2.0h，上述时间均为保温时间；

(3)制粉：将步骤(2)所得的烧结料进行研磨，制得R₅Si₂Fe₆O₁₅粉末。

采用与对比例3a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入2.0％R₅Si₂Fe₆O₁₅粉末，其他步骤与对比例3a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表3所示。

实施例3b

采用与对比例3a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入2.4％R₅Si₂Fe₆O₁₅粉末，其他步骤与对比例3a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表3所示。

实施例3c

采用与对比例3a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入3.0％R₅Si₂Fe₆O₁₅粉末，其他步骤与对比例3a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表3所示。

实施例3d

采用与对比例3a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入3.2％R₅Si₂Fe₆O₁₅粉末，其他步骤与对比例3a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表3所示。

实施例3e

采用与对比例3a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入3.6％R₅Si₂Fe₆O₁₅粉末，其他步骤与对比例3a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表3所示。

实施例3f

采用与对比例3a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.0％R₅Si₂Fe₆O₁₅粉末，其他步骤与对比例3a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表3所示。

实施例3g

采用与对比例3a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.2％R₅Si₂Fe₆O₁₅粉末，其他步骤与对比例3a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表3所示。

实施例3h

采用与对比例3a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.5％R₅Si₂Fe₆O₁₅粉末，其他步骤与对比例3a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表3所示。

实施例3i

采用与对比例3a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.8％R₅Si₂Fe₆O₁₅粉末，其他步骤与对比例3a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表3所示。

实施例3j

采用与对比例3a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入5.0％R₅Si₂Fe₆O₁₅粉末，其他步骤与对比例3a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表3所示。

表3永磁铁氧体磁体磁性能检测结果

由上表3中数据可知，在一次添加剂加入的同时添加R₅Si₂Fe₆O₁₅，在不降低材料矫顽力和內禀矫顽力的情况下，永磁铁氧体的剩磁平均提高了240Gs。

第四组：对比例4a

本对比例提供了一种永磁铁氧体的制备方法，具体步骤如下：

(1)、配料与混合：按化学结构式SrO·5.96Fe₂O₃的组成要求，称取897.5gFe₂O₃和95.6gSrCO₃原料粉末加入水中，用球磨机混合，料：球：水＝1:10:1.5，再按重量百分比外加一次添加剂：0.6％Al₂O₃、0.8％H₃BO₃、0.5％SiO₂、1.2％CaCO₃、0.7％Co₂O₃和2.1％La₂O₃，然后进行混合搅拌8小时；

(2)、预烧和制粉：将步骤(1)中得到的混合物在空气中进行预烧，预烧温度为1150℃，保温时间为3小时；然后将得到的预烧料先粗磨再细磨，得到平均粒径为3μm的粉末；

(3)、二次球磨：按重量百分比外加添加剂：0.1％H₃BO₃、0.3％SiO₂、1.0％CaCO₃、0.1％Al₂O₃；外加分散剂：0.4％葡萄糖酸钙和0.5％山梨醇，用湿式球磨，磨至平均粒径为0.8μm；

(4)、压制生坯：将上述步骤(3)所得混合料的含水量控制在25％，然后在磁场中进行压制生坯，压制的压力为550kg/cm³，成型磁场强度为1.0T；

(5)、烧结：利用程控式箱式电炉对毛坯进行烧结，具体的烧结工艺如下：(200℃±10℃)/2.0h+(450℃±10℃)/2.0h+(650℃±10℃)/2.0h+(850℃±10℃)/2.0h+(1100℃±10℃)/2.0h+(1200℃±50℃)/4.0h，上述时间均为保温时间；

(6)、磨加工：将烧结出来的毛坯上下磨平，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表4中所示。

对比例4b

采用与对比例4a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在对比例4a中一次添加剂的基础上，同时添加3.6％Co₂O₃和9.7％La₂O₃，其他步骤与对比例4a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表4所示。

实施例4a

在本实施例中，首先制备R₄SiFe₅O₁₄粉末，其制备方法如下：

(1)球磨：称取35.6gCo₂O₃、87.2gLa₂O₃、18.6gCuO、15.8gGd₂O₃和78.2gSiO₂、765.2gFe₂O₃放入砂磨机中，同时加入6.0g山梨糖醇作为分散剂，水为介质，料：球：水＝1:15:1，转速300r/min，搅拌8小时；

(2)烧结：利用程控式箱式电炉对步骤(1)所得到的料进行预烧，具体的烧结工艺如下：(60℃±10℃)/1.0h+(120℃±10℃)/1.0h+(200℃±10℃)/1.0h+(400℃±10℃)/1.0h+(480℃±10℃)/2.0h，上述时间均为保温时间；

(3)制粉：将步骤(2)所得的烧结料进行研磨，制得R₄SiFe₅O₁₄粉末。

采用与对比例4a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入2.0％R₄SiFe₅O₁₄粉末，其他步骤与对比例4a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表4所示。

实施例4b

采用与对比例4a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入2.4％R₄SiFe₅O₁₄粉末，其他步骤与对比例4a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表4所示。

实施例4c

采用与对比例4a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入3.0％R₄SiFe₅O₁₄粉末，其他步骤与对比例4a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表4所示。

实施例4d

采用与对比例4a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入3.2％R₄SiFe₅O₁₄粉末，其他步骤与对比例4a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表4所示。

实施例4e

采用与对比例4a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入3.6％R₄SiFe₅O₁₄粉末，其他步骤与对比例4a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表4所示。

实施例4f

采用与对比例4a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.0％R₄SiFe₅O₁₄粉末，其他步骤与对比例4a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表4所示。

实施例4g

采用与对比例4a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.2％R₄SiFe₅O₁₄粉末，其他步骤与对比例4a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表4所示。

实施例4h

采用与对比例4a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.5％R₄SiFe₅O₁₄粉末，其他步骤与对比例4a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表4所示。

实施例4i

采用与对比例4a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入4.8％R₄SiFe₅O₁₄粉末，其他步骤与对比例4a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表4所示。

实施例4j

采用与对比例4a相同的原料和相同的工艺，区别仅在于，在加入一次添加剂的同时加入5.0％R₄SiFe₅O₁₄粉末，其他步骤与对比例4a相同，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试，具体性能参数如表4所示。

表4永磁铁氧体磁体磁性能检测结果

由上表4中数据可知，在一次添加剂加入的同时添加R₄SiFe₅O₁₄，在不降低材料矫顽力和內禀矫顽力的情况下，永磁铁氧体的剩磁平均提高了350Gs。

从上述四组对比结果可知，在生产相同重量的永磁铁氧体中，在外加一次添加剂的同时加入稀土元素Co₂O₃和La₂O₃与在外加一次添加剂的同时加入R_xSi_yFe_zO_n(其中x＝3-8、y＝1-3、z＝3-7、n＝6-15，R为Pr、Gd、Cu、Co、Cr、La中的两种或两种以上的元素)效果是相同的，均能在不降低矫顽力的情况下，提高永磁铁氧体的剩磁；此外加入的R_xSi_yFe_zO_n比例为1-6％，折算成原料稀土元素物质Co₂O₃和La₂O₃的比例不到1％，且由于R_xSi_yFe_zO_n成本低廉，因此减少了昂贵的稀土元素物质Co₂O₃和La₂O₃的加入，使得生产成本大大降低，有利于公司的效益和发展前景，提高了公司的市场核心竞争力。

Claims (10)

1.一种永磁铁氧体的制备方法，以Fe₂O₃和SrCO₃粉末为原料，其特征在于，该方法包括步骤：在外加一次添加剂的同时添加R_xSi_yFe_zO_n粉末，其中x＝3-8、y＝1-3、z＝3-7、n＝6-15，R为Pr、Gd、Cu、Co、Cr、La中的两种或两种以上的元素。

2.根据权利要求1所述的永磁铁氧体的制备方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：

(1)、配料与混合

a、按化学结构式SrO·5.96Fe₂O₃的组成要求，将Fe₂O₃和SrCO₃的原料粉末按照一定重量百分比加入水中，用球磨机混合，料：球：水＝1:10:1.5；

b、按重量百分比外加一次添加剂，同时添加R_xSi_yFe_zO_n粉末，然后进行混合搅拌1-10小时；

(2)、预烧与制粉

a、将步骤(1)中得到的混合物在空气中进行预烧，预烧温度为1150-1350℃，保温时间为1-3小时，得到的预烧料；

b、将步骤a中得到的预烧料先粗磨再细磨，得到平均粒径为0.5-5.0μm的粉末；

(3)、二次球磨：按重量百分比外加添加剂及分散剂，用湿式球磨，磨至平均粒径为0.8μm；

(4)、压制生坯：将步骤(3)所得混合料的含水量控制在25％-45％，然后在磁场中进行压制生坯，压制的压力为450-600kg/cm³，成型磁场强度≥0.8T；

(5)、烧结：利用程控式箱式电炉对毛坯进行烧结，其烧结温度从200℃升温至1250℃；

(6)、磨加工：将烧结出来的毛坯上下磨平，用磁性材料自动测量装置对制得的产品进行磁性能测试。

3.根据权利要求2所述的永磁铁氧体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的Fe₂O₃和SrCO₃的原料粉末重量百分比为：Fe₂O₃：81％-95％，SrCO₃：6％-20％。

4.根据权利要求1所述的永磁铁氧体的制备方法，其特征在于，所述一次添加剂为Al₂O₃、H₃BO₃、SiO₂、CaCO₃、B₂O₃、Cr₂O₃、Co₂O₃、La₂O₃中的任意3种或3种以上的物质粉末，其中：0.1％≤Al₂O₃≤2％，0.05％≤H₃BO₃≤1.2％，0.1％≤SiO₂≤1.0％，0.5％≤CaCO₃≤2％，0≤B₂O₃≤0.6％，0.1％≤Cr₂O₃≤1.0％，0.2％≤Co₂O₃≤1.0％，0.5％≤La₂O₃≤1.0％。

5.根据权利要求2所述的永磁铁氧体的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)添加剂为H₃BO₃、SiO₂、CaCO₃和Al₂O₃，其中：0.05％≤H₃BO₃≤0.15％、0.5％≤SiO₂≤0.7％、1.0％≤CaCO₃≤1.5％、0.05％≤Al₂O₃≤0.15％。

6.根据权利要求2所述的永磁铁氧体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的R_xSi_yFe_zO_n，其中x＝3-8、y＝1-3、z＝3-7、n＝6-15，R为Pr、Gd、Cu、Co、Cr、La中的两种或两种以上的元素，按照重量百分比1.0％≤R_xSi_yFe_zO_n≤6.0％。

7.根据权利要求2所述的永磁铁氧体的制备方法，其特征在于，所述分散剂为葡萄糖酸钙和山梨醇的混合物，其中：0.1％≤葡萄糖酸钙≤0.5％，0.2％≤山梨醇≤0.8％。

8.根据权利要求2所述的永磁铁氧体的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)的具体烧结工艺为：(200℃±10℃)/(1.0-2.0h)+(450℃±10℃)/(1.0-2.0h)+(650℃±10℃)/(1.0-2.0h)+(850℃±10℃)/(1.0-2.0h)+(1100℃±10℃)/(1.0-2.0h)+(1200℃±50℃)/(2.0-4.0h)，上述时间均为保温时间。

9.一种由权利要求1至8任一项所述的永磁铁氧体的制备方法得到的永磁铁氧体。

10.一种权利要求9所述的永磁铁氧体的应用。