CN106699156A - 一种永磁铁氧体制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种永磁铁氧体制作方法，包括以下步骤：称取铁红预烧料重量0.1‑0.6％的碳酸钙、0.1‑0.4％的二氧化硅、0.1‑0.4％的硼酸、0.1‑2.5％的氧化镧、0.1‑1.5％的氧化钴以及0.1‑0.4％的分散剂，加入铁红预烧料中混合均匀，获得原料；按原料：钢球：水＝1：16：2的重量比称取原料、钢球和水，并混合均匀，获得加工料；将加工料连续研磨获得粗料并过100目的筛网获得料浆；将料浆自然降温至50℃以下，对料浆进行含水量调整，调整至料浆浓度为70‑75wt％，然后进行磁场成型，成型磁场强度不小于1000kA/m，获得成型体；将成形体先在100‑300℃的温度下进行热处理，除去水分，然后在空气中进行烧结，升温速度是120‑130℃/小时，烧结温度为1200‑1250℃，保温时间为0.3‑0.5小时，从而获得永磁铁氧体，解决高性能永磁铁氧体批量生产的难题。

Description

一种永磁铁氧体制作方法
技术领域
本发明涉及永磁铁氧体生产领域，更具体的说是一种永磁铁氧体制作方法。
背景技术
永磁铁氧体磁铁属烧结永磁材料，由钙和锶铁体组成，这种磁材除了有较强的抗退磁性能，还有成本低廉的优势。铁氧体磁铁刚硬易脆，需要特殊的机械加工工艺。其异性磁体因沿制造方向取向，须沿所取方向充磁，而其同性磁体因没有取向，则可沿任何方向充磁，尽管在受压面常常是最小的一面会发现稍强的磁感应。磁能积范围在1.1MGOe至4.0MGOe之间。由于成本低廉，铁氧体磁铁有广阔的应用领域，从电机、扬声器到玩具、工艺品，因而是目前应用最广的永磁材料。
目前高性能永磁铁氧体的生产，为了提高磁体Br，较多工厂去购买高性能的原材料，购买高性能的原材料，价格很高，工厂利润低，生产过程控制不好的话，会导致磁体性能不一致，性能时高时低，严重影响电机装配后的使用效果。
针对现有永磁铁氧体磁体工艺技术的不足，提供一种高性能永磁铁氧体磁体制备方法，通过优化配方，控制粉料粒度分布，取向成型等，制备高Br4350永磁铁氧体，解决高性能Br4350永磁铁氧体产品的批量生产的难题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种永磁铁氧体制作方法，通过优化配方，取向成型，控制粉料粒度分布、磁体氧含量等工艺，提供一种永磁铁氧体制作方法，解决高性能永磁铁氧体批量生产的难题。
为解决上述技术问题，本发明涉及永磁铁氧体生产领域，更具体的说是一种永磁铁氧体制作方法，包括以下步骤：
(1)称取铁红预烧料重量0.1-0.6％的碳酸钙、0.1-0.4％的二氧化硅、0.1-0.4％的硼酸、0.1-2.5％的氧化镧、0.1-1.5％的氧化钴以及0.1-0.4％的分散剂，加入铁红预烧料中混合均匀，获得原料；
(2)按原料：钢球：水＝1：16：2的重量比称取原料、钢球和水，并混合均匀，获得加工料；
(3)将步骤(2)得到的加工料采用湿式球磨方式连续研磨获得粗料，将粗料过100目的筛网获得料浆；
(4)将步骤(3)得到的料浆自然降温至50℃以下，对料浆进行含水量调整，调整至料浆浓度为70-75wt％，然后进行磁场成型，成型磁场强度不小于1000kA/m，获得成型体；
(5)向步骤(4)得到的成形体先在100-300℃的温度下进行热处理，除去水分，然后在空气中进行烧结，升温速度是120-130℃/小时，烧结温度为1200-1250℃，保温时间为0.3-0.5小时，从而获得永磁铁氧体。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的铁红预烧料的型号为XY-30H-2铁红预烧料。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的钢球为直径6.3mm和直径8mm的混合钢球，直径6.3mm的钢球占钢球总重量65％。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的水为PH值为7-8的纯水。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的分散剂为偶联剂520。
本发明一种永磁铁氧体制作方法的有益效果为：通过优化配方，取向成型，控制粉料粒度分布、磁体氧含量等工艺，提供一种永磁铁氧体制作方法，解决高性能永磁铁氧体批量生产的难题；通过调整添加剂可以有效地调节磁性参数，包括饱和磁化强度，剩余磁化强度，磁晶各向异性常数等。在烧结过程中，添加剂或存在于铁氧体晶界上，或固溶于晶粒内部，从而提高了磁体的密度，改善了晶粒的形貌和尺寸及取向度。由于密度和取向度的提高，剩磁得以提高。由于降低了烧结温度，控制了晶粒的大小和形貌，提高了单畴粒子的比例，从而提高了矫顽力；采用稀土金属La和Ca置换锶铁氧体中的Sr，可获得传统锶铁氧体无法获得的高磁性能，其Br+1/3HcJ(衡量包括剩余磁通密度以及矫顽力这二者综合磁特性的尺度)可达5733-5850。与传统锶铁氧体相比，要获得相同的磁通密度，高性能稀土置换锶铁氧体磁体的体积可以减小20％。同时磁体矫顽力的温度特性获得明显改善，其温度系数从+0.5－+0.3％/K降低到+0.07％/K，使其可以应用于传统锶铁氧体无法使用的低温环境，如高海拔、高纬度等寒冷地区。
具体实施方式
本发明涉及永磁铁氧体生产领域，更具体的说是一种永磁铁氧体制作方法，包括以下步骤：
(1)称取铁红预烧料重量0.1-0.6％的碳酸钙、0.1-0.4％的二氧化硅、0.1-0.4％的硼酸、0.1-2.5％的氧化镧、0.1-1.5％的氧化钴以及0.1-0.4％的分散剂，加入铁红预烧料中混合均匀，获得原料；碳酸钙、二氧化硅、硼酸、氧化镧、氧化钴以及分散剂是研制的一种添加挤，该添加剂是一种可以在固相反应中起着控制动力学反应，控制晶体微结构等作用的物质。通过调整添加剂可以有效地调节磁性参数包括饱和磁化强度，剩余磁化强度，磁晶各向异性常数等。在烧结过程中，添加剂或存在于铁氧体晶界上，或固溶于晶粒内部，从而提高了磁体的密度，改善了晶粒的形貌和尺寸及取向度。由于密度和取向度的提高，剩磁得以提高。由于降低了烧结温度，控制了晶粒的大小和形貌，提高了单畴粒子的比例，从而提高了矫顽力。经过多次实验对比得出，该比例的添加剂组成，效果最佳。
(2)按原料：钢球：水＝1：16：2的重量比称取原料、钢球和水，并混合均匀，获得加工料；原料、钢球、水的配比调整不当，会造成料浆粒度分布过宽。
(3)将步骤(2)得到的加工料采用湿式球磨方式连续研磨获得粗料，将粗料过100目的筛网获得料浆；经过多次实验对比得出，该比例的原料、钢球、水的配比，效果最佳。
(4)将步骤(3)得到的料浆自然降温至50℃以下，对料浆进行含水量调整，调整至料浆浓度为70-75wt％，然后进行磁场成型，成型磁场强度不小于1000kA/m，获得成型体；料浆温度过高，料浆的粘度大，料浆的流动性差，不利于磁场取向，经过多次实验对比得出50℃以下，效果最好。料浆的含料量过低，压制成型困难，成型后产品容易开裂，经过多次实验对比得出料浆浓度为70-75wt％时，效果最好。
(5)向步骤(4)得到的成形体先在100-300℃的温度下进行热处理，除去水分，使残存在碳酸盐中的CO2释放，完成固相反应，然后在空气中进行烧结，升温速度是120-130℃/小时，烧结温度为1200-1250℃，保温时间为0.3-0.5小时，从而获得永磁铁氧体。升温速度过快，产品容易开裂。烧结温度过高或过低，都不能达到要求的性能。结合合适的烧结曲线温度，细化晶粒，晶体完全完成固相反应，烧结密度增大，Br提高，最终获得的产品Br≥4350Oe。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的铁红预烧料的型号为XY-30H-2铁红预烧料。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的钢球为直径6.3mm和直径8mm的混合钢球，直径6.3mm的钢球占钢球总重量65％。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的水为PH值为7-8的纯水。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种永磁铁氧体制作方法所述的分散剂为偶联剂520。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种永磁铁氧体制作方法，其特征在于：
(1)称取铁红预烧料重量0.1-0.6％的碳酸钙、0.1-0.4％的二氧化硅、0.1-0.4％的硼酸、0.1-2.5％的氧化镧、0.1-1.5％的氧化钴以及0.1-0.4％的分散剂，加入铁红预烧料中混合均匀，获得原料；
(2)按原料：钢球：水＝1：16：2的重量比称取原料、钢球和水，并混合均匀，获得加工料；
(3)将步骤(2)得到的加工料采用湿式球磨方式连续研磨获得粗料，将粗料过100目的筛网获得料浆；
(4)将步骤(3)得到的料浆自然降温至50℃以下，对料浆进行含水量调整，调整至料浆浓度为70-75wt％，然后进行磁场成型，成型磁场强度不小于1000kA/m，获得成型体；
(5)向步骤(4)得到的成形体先在100-300℃的温度下进行热处理，除去水分，然后在空气中进行烧结，升温速度是120-130℃/小时，烧结温度为1200-1250℃，保温时间为0.3-0.5小时，从而获得永磁铁氧体。
2.根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体制作方法，其特征在于：所述的铁红预烧料的型号为XY-30H-2铁红预烧料。
3.根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体制作方法，其特征在于：所述的钢球为直径6.3mm和直径8mm的混合钢球，直径6.3mm的钢球占钢球总重量65％。
4.根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体制作方法，其特征在于：所述的水为PH值为7-8的纯水。
5.根据权利要求1所述的一种永磁铁氧体制作方法，其特征在于：所述的分散剂为偶联剂520。
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