CN105384433B

CN105384433B - 一种永磁铁氧体的制造方法

Info

Publication number: CN105384433B
Application number: CN201510704628.4A
Authority: CN
Inventors: 郭超阳; 杨武国; 胡江平; 金志洪; 徐君
Original assignee: Hengdian Group DMEGC Magnetics Co Ltd
Current assignee: Huoshan Magnetoelectronics Technology Co., Ltd.
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2017-08-01
Anticipated expiration: 2035-10-27
Also published as: CN105384433A

Abstract

本发明涉及永磁铁氧体技术领域，尤其涉及一种永磁铁氧体的制造方法，取一定质量的永磁铁氧体预烧料，以质量百分比的形式添加0.3‑0.5％的SiO2、0.5‑0.7％的CaCO3；在混合料中添加0.2‑0.4％的葡萄糖酸钙，采用直径为D1的钢球进行湿法球磨，得到一次研磨浆料；取出一次研磨浆料，加入质量百分比为0.5‑1.5％的聚羧酸铵盐，采用直径为D2的钢球进行湿法球磨，得到二次研磨浆料，其中D1＞D2；将二次研磨浆料进行脱水处理，脱水后的浆料装入模具后在10000‑14000GS的磁场下取向定型，然后烧结成型。本发明具有防止永磁铁氧体烧结时开裂，提高产品质量，提高整体性能的有益效果。

Description

一种永磁铁氧体的制造方法

技术领域

本发明涉及永磁铁氧体技术领域，尤其涉及一种永磁铁氧体的制造方法。

背景技术

近二十年来，铁氧体材料作为电子功能材料之一，在信息存储、自动控制、机电、通讯、军工等各种行业发挥了重要作用，其发展也十分迅速。目前，生产永磁铁氧体材料以陶瓷法较为常见，其主要技术特点均是以Sr铁氧体为基础，通过La-Co联合离子代换提高性能。永磁材料磁性能主要包括三个参数：剩余磁通密度(Br)、内禀矫顽力(Hcj)以及最大磁能积(BH)max。要得到高性能产品，如何使球磨后粉料颗粒大小均一、尽可能处于单畴状态、不易团聚至关重要，因而高性能分散剂的应用必不可少。

目前生产中通常都是添加葡萄糖酸钙作为分散剂，在球磨过程中，含有高亲水基的葡萄糖酸钙吸附到氧化物颗粒表面，起到空间位阻作用，同时它含有的多个高亲水基团可以改进氧化物颗粒与水的润湿性，从而提高氧化物颗粒的分散性。但由于葡萄糖酸钙的多个亲水基团具有较强的保水性，若葡萄糖酸钙添加量多大，则会造成后续成型过程中除水困难，残余的葡萄糖酸钙会在烧结过程中分解导致磁体的开裂，影响产品质量，若添加葡萄糖酸钙过少，则料浆难以充分分散，影响产品性能，这一直是困扰生产厂家的一个重要问题。

例如：中国专利申请公布号：CN102690108A，公开公告日2012年9月26日，公开了一种永磁铁氧体生产方法，包括将永磁铁氧体一次预烧料粉料与永磁铁氧体回收料二次配料后，添加二次添加剂后再经浆料的制备、成型及烧结得到永磁铁氧体材料；分散剂为葡萄糖酸钙，葡萄糖酸钙：0.2～1.0wt%。葡萄糖酸钙会在烧结过程中分解导致磁体的开裂，影响产品质量。

发明内容

本发明为了解决现有技术中永磁铁氧体烧结时容易开裂，烧结后的产品性能差的不足，提供了一种能有效防止永磁铁氧体烧结时开裂，提高产品质量，提高产品整体性能的永磁铁氧体制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，包括以下步骤：

a、配料：称取一定质量的永磁铁氧体预烧料，以永磁体预烧料的质量为基准，以质量百分比的形式添加0.3-0.5％的SiO2、0.5-0.7％的CaCO3，得到混合料；

b、分级球磨：在混合料中添加质量百分比为0.2-0.4％的葡萄糖酸钙，采用直径为D1的钢球进行湿法球磨，得到平均粒度为0.85-1.0µm的一次研磨浆料；取出一次研磨浆料，加入质量百分比为0.5-1.5％的聚羧酸铵盐，采用直径为D2的钢球进行湿法球磨，得到平均粒度为0.65-0.75µm的二次研磨浆料，其中D1＞D2；

c、脱水定型：将二次研磨浆料进行脱水处理，脱水后的浆料装入模具后在10000-14000GS的磁场下取向定型；

d、烧结成型：将步骤c中得到的定型体在100℃-130℃下保温1h-1.5h，再升温至400℃-500℃下保温2h-2.5h，然后升温至1200℃-1300℃下保温1h-2h，最后冷却得到永磁铁氧体。升温至400℃-500℃下保温2h-2.5h是为了去除残留的聚羧酸铵盐、葡萄糖酸钙，防止后续烧结开裂。

通过分级球磨，能够快速得到粒度满足要求的研磨浆料，浆料颗粒分布范围窄，能提高取向性；在一次球磨时加入葡萄糖酸钙作为分散剂，在二次球磨时加入聚羧酸铵盐，葡萄糖酸钙具有良好的亲水性，可以减少微粒之间的团聚，使得浆料颗粒大小均一、尽可能处于单畴状态、不易团聚，但是造成后续脱水困难，聚羧酸铵盐亲水性较弱，两种分散剂相互作用，在保持分散性的同时，解决了脱水困难的问题；同时聚羧酸铵盐使得浆料在具有良好的流动性，便于浆料定型，提高定型效率；该方法解决了烧结过程中容易开裂的问题；传统制造方法中葡萄糖酸钙为0.2-1.0wt%，而本方案中葡萄糖酸钙仅为0.2-0.4%，因此在烧结过程中能有效而对防止产品开裂。

作为优选，在步骤a中，所述的永磁铁氧体预烧料通过300目的筛网筛选处理，筛去细小颗粒。过筛网除去细颗粒是为了改善物料颗粒大小均一性，避免长时间球磨后产生过多的超细颗粒，因为不同大小的颗粒晶化温度不同，过宽的粒度分布会造成晶粒的不连续生长。

作为优选，所述的D1与D2的比值在4-1.5之间。D1与D2的比值在该范围内，球磨效率最高，分级球磨效果最佳。

作为优选，所述的聚羧酸铵盐的碳链长度在5-10个C。若碳链长度过短则起不到分散效果，若碳链过长则分散效果减弱，且易导致产品开裂，碳链长度在该范围内的聚羧酸铵盐既能有效的起到分散效果。

作为优选，在步骤c中，二次研磨浆料脱水通过真空泵脱水。

作为优选，二次研磨浆料脱水后，脱水后的浆料中含水率为20％-35％。将含水率控制在20％-35％之间，提高浆料的成型性，减轻成型时除水的压力，同时保证浆料的流动性，利于定型时的磁场取向。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）分级球磨，球磨后的浆料粒度分布范围窄，提高成品的质量稳定性和磁场取向性，可使Br和Hcj等主要性能得到较大的提升；（2）将葡萄糖酸钙的用量降到0.4%以下，可以改善成型过程中的脱水困难和产品开裂的问题；（3）脱水后的浆料在低含水率的情况下仍保持良好的流动性，提高浆料的定型效率。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述：

实施例1：把永磁铁氧体预烧料通过300目的筛网筛选处理，取不能通过孔目的永磁铁氧体预烧料450g，以下质量百分比均以450g永磁体预烧料的质量为基准，以质量百分比的形式添加0.4％的SiO2、0.6%的CaCO3，得到混合料；在混合料中添加质量百分比为0.2％的葡萄糖酸钙，进行湿法球磨，湿法球磨中钢球直径D1=6.6µm，研磨12h，得到平均粒度为0.85-1.0µm的一次研磨浆料，取出一次研磨浆料后，加入质量百分比为1.5％的聚羧酸铵盐后进行湿法球磨，聚羧酸铵盐的碳链长度为5-10个C，湿法球磨中钢球直径D2=3µm，研磨8h，得到平均粒度为0.65-0.75µm的二次研磨料，二次研磨浆料通过通过真空泵脱水，脱水后的浆料中含水率为20％-35％，脱水后的浆料装入模具后在10000GS的磁场下取向定型，将定型后的定型体在100℃下保温1.5h，再升温至400℃下保温2.5h，然后升温至1220℃下保温2h，最后冷却得到永磁铁氧体。

实施例2：葡萄糖酸钙的质量百分比为0.3％，聚羧酸铵盐的质量百分比为1％，取向定型的磁场大小为12000GS，定型后的定型体在115℃下保温1.25h，再升温至450℃下保温2.25h，然后升温至1223℃下保温1.5h，其余的步骤与实施例1中相同。

实施例3：葡萄糖酸钙的质量百分比为0.4％，聚羧酸铵盐的质量百分比为0.5％，取向定型的磁场大小为14000GS，定型后的定型体在130℃下保温1h，再升温至500℃下保温2h，然后升温至1220℃下保温1h，其余的步骤与实施例1中相同。

比较例1：葡萄糖酸钙的质量百分比为0.8％，不添加聚羧酸铵盐，其余步骤与实施例1相同，烧结过程中产品开裂。

比较例2：葡萄糖酸钙的质量百分比为0.3％，聚羧酸铵盐的质量百分比为1％，葡萄糖酸钙、聚羧酸铵盐同时添加到混合料中进行湿法球磨得到一次研磨料，取消二次研磨，湿法球磨中钢球直径D1=6.6µm，其余步骤与实施例1相同，最后得到永磁铁氧体。

下表为三个实施例、两个比较例的参数对比：

下表为通过三个实施例、两个比较例的制造出的产品性能对照：

通过上表数据可知，比较例1中由于葡萄糖酸钙的量太高而导致烧结过程中开裂；比较例2中只进行一次球磨，虽然球磨后的平均粒度与实施例2的平均粒度相同，但是粒度不均匀，分布范围较广，最终制成的产品性能都比实施例1、实施例2、实施例3低。

而本方案中通过两次球磨使得浆料的粒度分布范围窄，浆料粒度更加均匀，一致性好，从而提高成品的各项性能指数；减小葡萄糖酸钙的用量，同时增加聚羧酸铵盐，研磨后的浆料脱水方便，脱水后定型方便、效率高，同时还能有效的防止烧结过程中产品开裂。总而言之，采用本方案制造出的产品整体性能显著提高。

Claims

1.一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，包括以下步骤：

a、配料：称取一定质量的永磁铁氧体预烧料，以永磁体预烧料的质量为基准，以质量百分比的形式添加0.3-0.5％的SiO₂、0.5-0.7％的CaCO₃，得到混合料；

d、烧结成型：将步骤c中得到的定型体在100℃-130℃下保温1h-1.5h，再升温至400℃-500℃下保温2h-2.5h，然后升温至1220℃-1225℃下保温1h-2h，最后冷却得到永磁铁氧体。

2.根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，在步骤a中，所述的永磁铁氧体预烧料通过300目的筛网筛选处理，筛去细小颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，所述的D1与D2的比值在4-1.5之间。

4.根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，所述的聚羧酸铵盐的碳链长度在5-10个C。

5.根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，在步骤c中，二次研磨浆料脱水通过真空泵脱水。

6.根据权利要求1或5所述的一种永磁铁氧体的制造方法，其特征是，二次研磨浆料脱水后，脱水后的浆料中含水率为20％-35％。