CN107445605A - 一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：球磨、制备磁粉、混炼、磁场成型并烧结；通过系列工艺处理和微量添加剂的添加，最终获得平均粒度小、粒度分布范围窄且易于磁场成型的永磁铁氧体料浆，从而进一步提高材料磁性能。本发明可以制备出平均粒度较小、粒度分布更窄的永磁铁氧体料浆；有利于减少后续生产工序中产品开裂，提高生产效率，还提高颗粒的取向度和烧结后产品密度，从而提高材料综合磁性能；通过在混炼工序前调整各添加剂的添加量来调整最终材料的磁性能。
Description
技术领域
本发明涉及磁性材料技术领域，尤其是涉及一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法。
背景技术
磁性材料是广泛应用于计算机、电子元器件、通讯、汽车、家用电器、工业自动化、航空航天、国防等高科技领域的基础材料。作为磁性材料的重要分支，永磁铁氧体材料是永磁电机核心功能部件材料，广泛应用于汽车电机、家用电器电机、工业自动化马达和小型电动工具电机等领域，市场应用前景非常广阔。
众所周知，衡量永磁铁氧体材料磁性能的主要技术指标为剩余磁感应强度(Br)和内禀矫顽力(Hcj)。Br主要取决于材料的饱和磁化强度(Ms)、成型过程中取向度(f)和最终磁体密度(ρ)，Hcj主要取决于材料各向异性场强度(HA＝2K1/Ms，K1为材料的各向异性场常数)、最终磁体晶格缺陷及晶界构造和单畴晶粒比例。因此要提高永磁铁氧体材料的磁性能，可以从以下几中途径：(1)提高取向度(f)，(2)提高磁体密度(ρ)，(3)提高材料的Ms和K1，(4)细化晶粒，提高单畴颗粒比例，(5)控制烧结后晶粒大小尽可能保持一致。
永磁铁氧体材料制备工艺大致可分为三种，分别为湿压成型烧结铁氧体工艺、干压成型烧结铁氧体工艺和粘结铁氧体工艺。从提高磁性能的角度来看，采用湿压磁场成型工艺的产品获得磁性能最高，主要原因是湿压磁场成型工艺中样品取向度最高，同时烧结后磁体密度相对更高。在湿压磁场成型烧结铁氧体工艺中，要想进一步提高材料磁性能，除了配方优化外，必须在对料浆粒度和一致性加以控制，同时采用精确烧结工艺，尽量保证烧结后晶粒大小的一致性。传统的湿法烧结永磁铁氧体材料制备工艺主要包括以下几个步骤：(1)预烧料制备，(2)干式粉粉碎，(3)湿式细粉碎(二次球磨)，(4)磁场成型，(5)产品烧结。例如，在中国专利文献上公开的一种铁氧体制备方法及其所制备的铁氧体，其授权公告号为CN104496452A，包括以下步骤：制备铁氧体预烧料并进行湿法破碎处理，得到铁氧体预烧料料浆；对铁氧体预烧料料浆进行烘干处理；采用振磨机对铁氧体预烧料干燥粉进行20～40分钟的振磨处理；对振磨后的粉末进行高速分散处理；将高速分散后的铁氧体预烧料粉末与粘合剂均匀混合，并置于磁场中进行干压成型，得到成型铁氧体；对成型铁氧体进行烧结，即得到高性能的干法成型烧结永磁铁氧体。在传统制备工艺中，通常都是在湿式粉碎前添加各种添加剂，利用湿式粉碎过程与主料混合均匀。由于湿式粉碎过程中，水分含量通常在60％左右，而在磁场成型过程中必须将水分含量调整到35％左右，因此湿式粉碎后必须对料浆进行浓缩或者抽滤，减少含水量，在此过程中，会造成一部分前期添加的有益成分流失，从而造成产品性能下降或者不稳定。另外，采用传统的湿法球磨后直接成型工艺，由于球磨后的料浆颗粒粒度离散性较大，很难获得粒度均匀的颗粒，因此难以保证烧结后晶粒大小的一致性，从而造成材料磁性能难以提高。
发明内容
为了克服以上不足，本发明提供一种采用混炼工艺制备高性能永磁铁氧体成型料浆的方法，主要通过将湿法二次球磨后料浆直接烘干或者喷雾干燥后充分分散形成干粉，在此基础上去除超细颗粒、添加各种有益于磁场成型的添加剂和自来水，充分混合均匀并进行混炼，制备出适合于磁场成型的高性能永磁铁氧体料浆，从而进一步提高材料的综合磁性能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)球磨：取永磁铁氧体预烧料粉于磨料设备中，添加SiO2和CaCO3进行球磨，物料、球磨珠和水的重量比为1：(6-10)：(1.2-1.5)，球磨后得到平均粒度小于0.60μm的料浆；所述物料由永磁铁氧体预烧料粉和SiO2和CaCO3组成；
(2)制备磁粉：将步骤(1)中所得料浆进行干燥得到磁粉，再进行粉碎分散，团聚的磁粉颗粒充分分散后进行筛分或者风选分级；
(3)混炼：向磁粉中加入添加剂和水，并在混炼机中充分混炼均匀得到料浆；其中添加剂包括无机纳米添加剂和有机添加剂；水的加入量占料浆总重量的20％～30％；
(4)磁场成型并烧结：将料浆在磁场条件下成型，所述成型磁场强度大于12000Gs；将成型好的毛坯先在300℃～500℃下保温1～10h进行脱碳处理，然后在电阻炉中进行烧结，烧结温度在1150℃～1250℃，保温时间1～3h，得到所述高性能永磁铁氧体材料。为得到上述粒度的料浆，可采用砂磨工艺、超细磨工艺或者分级球磨工艺，目的是得到尽可能均匀且平均粒度在0.60μm以下的永磁铁氧体料浆，球磨后料浆要求平均粒度控制在0.6μm以下，是因为常规M型铁氧体单畴颗粒大小约为1μm，考虑到烧结过程中难以避免的晶粒长大，为尽可能提高最终磁体中单畴颗粒的比例，必须尽量细化料浆平均粒度；脱碳处理的其主要作用是让添加的有机物缓慢分解、气化，若升温速度过快，容易造成有机物快速分解，使得磁体出现开裂或者产生气孔，最终影响磁体密度和最终磁性能。
作为优选，步骤(1)中，所述永磁铁氧体预烧料粉平均粒径为1.0μm～10.0μm。
作为优选，所述永磁铁氧体预烧料粉平均粒径为3.5μm～5.0μm。
作为优选，步骤(2)中，采用脱水干燥法或者喷雾干燥法对料浆进行干燥，干燥温度为90℃～200℃。
作为优选，步骤(2)中，采用高速分散机分散时，设备转速不小于3000r/min。
作为优选，步骤(3)中，所述有机添加剂选自葡萄糖酸钙、硬脂酸钙、山梨糖醇和聚乙二醇中的一种或多种。
作为优选，步骤(3)中，所述无机纳米添加剂为SiO2、CaCO3、Al2O3、ZnO、SrCO3和Cr2O3其中一种或多种；所述添加剂的总量为磁粉质量的0.1％～2.5％。在混炼工艺中，需要加入适量的无机和有机添加剂，可以通过调整无机添加剂的量来调整产品的性能，若需要提高材料的剩余磁感应强度(Br)，则可以适量多添加一些纳米CaCO3；若需要提高材料的矫顽力，则可以适量添加一些纳米Al2O3。添加有机添加剂主要作用是在混炼过程中对磁粉进行表面改性，减少磁粉之间的团聚，提高料浆流动性，从而改善磁粉在磁场成型过程中的取向度，进而提高材料磁性能；同时合适的有机添加剂组合还可以在保证流动性的基础上，适当降低料浆含水量，从而减小湿压成型过程中的排水量，降低成型难度，提高生产效率。此外，有机添加剂可以单独加入，也可以组合添加。添加剂的总添加量宜控制在磁粉重量的0.5-1.5％，优选0.8-1.2％，若添加量过少，则难以充分发挥上述作用，若添加量过多，则后续烧结过程难以完全排出，容易造成磁体开裂，影响产品成品率，同时也会造成磁体密度下降，造成磁性能降低。
作为优选，步骤(4)中，所述成型磁场强度大于14500Gs。
作为优选，料浆干燥温度为110℃～130℃。温度过高会造成粉料结块严重，后续难以充分打散。
作为优选，所述添加剂的总量为磁粉质量的0.8％～1.2％。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)可以制备出平均粒度较小、粒度分布更窄的永磁铁氧体料浆；(2)有利于减少后续生产工序中产品开裂，提高生产效率，还提高颗粒的取向度和烧结后产品密度，从而提高材料综合磁性能；(3)通过在混炼工序前调整各添加剂的添加量来调整最终材料的磁性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1：
高性能LaCo预烧料粉混炼工艺制备磁体。
添加高性能LaCo预烧料粉，检测预烧料粉平均粒度为4.2μm，再添加相对预烧料粉约0.5wt％的SiO2和0.75wt％的CaCO3，置于专用球磨设备中，球磨机设定球料质量比为1:10，按预烧料粉重量的1.3倍加入自来水，磨料时间28h后得到料浆，实测料浆平均粒度0.57μm。将上述料浆进行脱水干燥，或者采用喷雾干燥，干燥温度设定为120℃，获得磁粉。利用高速分散机对上述磁粉进行分散，并进行风选分级。高速分散机设定转速4000转/min，出料口过100目筛；风选分级设备设定去除1000目以下微细粉和150目以上粗粉。取上述磁粉若干份，添加不同含量无机添加剂和有机添加剂，并按料浆含水量控制添加适量的自来水，在混炼机中充分混炼2h，形成成型料浆。实施例2至实施例6所用方法如实施例1所示，实施例1至实施例6所添加物和添加量见表1：
表1实施例1至实施例6所添加物和添加量
对比例1：
高性能LaCo添加料常规工艺制备磁体。
添加高性能LaCo预烧料粉，再添加相对预烧料粉约0.5wt％的SiO2，0.75wt％的CaCO3，1.0wt％的葡萄糖酸钙和0.1wt％的硬脂酸钙，置于专用球磨设备中，球磨机设定球料质量比为1:10，按粉料重量的1.3倍加入自来水，设定磨料时间28h，得到料浆，实测料浆平均粒度0.58μm，出料后真空抽滤控制料浆含水率35wt％，形成成型料浆。
分别取实施例和对比例中的料浆在磁场条件下进行成型，磁场强度14000Gs，成型毛坯尺寸为Φ43×10mm。对成型毛坯在500℃条件下保温3h进行脱碳处理，然后在1230℃条件下保温2h进行烧结。烧结后样品双端面磨平，测试性能见表2：
表2实施例1至实施例6和对比例1样品性能测试
| 试验编号 | Br(Gs) | Hcb(Oe) | Hcj(Oe) | (BH)m(MGOe) |
| 实施例1 | 4550 | 4218 | 4988 | 5.08 |
| 实施例2 | 4490 | 4185 | 5346 | 5.04 |
| 实施例3 | 4520 | 4212 | 5041 | 5.06 |
| 实施例4 | 4460 | 4168 | 5540 | 4.96 |
| 实施例5 | 4580 | 4255 | 4934 | 5.12 |
| 实施例6 | 4560 | 4215 | 5047 | 5.09 |
| 对比例1 | 4480 | 4120 | 4750 | 4.95 |
实施例7：
无稀土预烧料粉混炼工艺制备磁体
取无稀土预烧料粉，检测平均粒度为4.9μm，添加相对预烧料粉质量约0.6wt％的SiO2和0.8wt％的CaCO3，置于专用砂磨机中，砂磨机设定球料质量比为1:15，按粉料重量的1.3倍加入自来水，设定磨料时间12h，得到料浆，实测料浆平均粒度0.59μm。将上述料浆进行喷雾干燥，获得磁粉。利用高速分散机对上述磁粉进行分散，并进行风选分级，高速分散机设定转速3500转/min，出料口过100目筛；风选分级设备设定去除1000目以下微细粉和150目以上粗粉。取上述磁粉若干份，添加不同含量无机添加剂和有机添加剂，并按料浆含水量控制加入适量的自来水，在混炼机中混炼2h，形成成型料浆。实施例8至实施例10所用方法同实施例7一致，实施例7至实施例10所添加物和添加量见表3：
表3实施例7至实施例10添加物和添加量
对比例2：
无稀土预烧料粉常规工艺制备磁体
取高性能LaCo预烧料粉，添加相对预烧料粉质量约0.6wt％的SiO2，0.8wt％的CaCO3，1.0wt％的葡萄糖酸钙和0.1wt％的硬脂酸钙，置于专用砂磨机中，砂磨机机设定球料质量比为1:15，按预烧料粉重量的1.3倍加入自来水，设定磨料时间12h，得到料浆，实测料浆平均粒度0.58μm，出料后真空抽滤控制料浆含水率35wt％，形成成型料浆。
取上述料浆在磁场条件下进行成型，磁场强度14000Gs，成型毛坯尺寸为Φ43×10mm。对成型毛坯在500℃条件下保温3h进行脱碳处理，然后在1260℃条件下保温2h进行烧结。烧结后样品双端面磨平，测试性能见表4：
表4实施例7至实施例10和对比例2样品性能测试
| 试验编号 | Br(Gs) | Hcb(Oe) | Hcj(Oe) | (BH)m(MGOe) |
| 实施例7 | 4280 | 3850 | 4258 | 4.35 |
| 实施例8 | 4190 | 3823 | 4589 | 4.21 |
| 实施例9 | 4250 | 3847 | 4357 | 4.30 |
| 实施例10 | 4230 | 3838 | 4489 | 4.26 |
| 对比例2 | 4160 | 3750 | 4210 | 4.15 |
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明提供的混炼工艺制备高性能永磁铁氧体材料方法保护范围应该以权利要求的为准。
Claims (10)
1.一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）球磨：取永磁铁氧体预烧料粉于磨料设备中，添加SiO2和CaCO3进行球磨，物料、球磨珠和水的重量比为1：(6-10)：(1.2-1.5)，球磨后得到平均粒度小于0.60μm的料浆；所述物料由永磁铁氧体预烧料粉和SiO2和CaCO3组成；
（2）制备磁粉：将步骤（1）中所得料浆进行干燥得到磁粉，再进行粉碎分散，团聚的磁粉颗粒充分分散后进行筛分或者风选分级；
（3）混炼：向磁粉中加入添加剂和水，并在混炼机中充分混炼均匀得到料浆；其中添加剂包括无机纳米添加剂和有机添加剂；水的加入量占料浆总重量的20 %~30%；
（4）磁场成型并烧结：将料浆在磁场条件下成型，所述成型磁场强度大于12000Gs；将成型好的毛坯先在300℃~500℃下保温1~10h进行脱碳处理，然后在电阻炉中进行烧结，烧结温度在1150℃~1250℃，保温时间1~3h，得到所述高性能永磁铁氧体材料。
2.根据权利要求1所述的一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法，其特征是，步骤（1）中，所述永磁铁氧体预烧料粉平均粒径为1.0μm~10.0μm。
3.根据权利要求2所述的一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法，其特征是，所述永磁铁氧体预烧料粉平均粒径为3.5μm~5.0μm。
4.根据权利要求1所述的一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法，其特征是，步骤（2）中，采用脱水干燥法或者喷雾干燥法对料浆进行干燥，干燥温度为90℃~200℃。
5.根据权利要求1或4所述的一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法，其特征是，步骤（2）中，采用高速分散机分散时，设备转速不小于3000r/min。
6.根据权利要求1所述的一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法，其特征是，步骤（3）中，所述有机添加剂选自葡萄糖酸钙、硬脂酸钙、山梨糖醇和聚乙二醇中的一种或多种。
7.根据权利要求1或6所述的一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法，其特征是，步骤（3）中，所述无机纳米添加剂为SiO2、CaCO3、Al2O3、ZnO、SrCO3和Cr2O3其中一种或多种；所述添加剂的总量为磁粉质量的0.1%~2.5%。
8.根据权利要求1所述的一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法，其特征是，步骤（4）中，所述成型磁场强度大于14500Gs。
9.根据权利要求4所述的一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法，其特征是，料浆干燥温度为110℃~130℃。
10.根据权利要求7所述的一种高性能永磁铁氧体材料的制备方法，其特征是，所述添加剂的总量为磁粉质量的0.8%~1.2%。
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|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109003798A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-12-14 | 杭州永磁集团振泽磁业有限公司 | 一种烧结钕铁硼混废料的回收再利用方法 |
| CN109336579A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-15 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种电机用铁氧体材料及其制备方法 |
| CN109836148A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-06-04 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种不含La、Co元素永磁铁氧体材料及其制备方法 |
| CN110483071A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-22 | 江门江益磁材有限公司 | 一种干压永磁铁氧体及其制造方法 |
| CN112694337A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-23 | 南京梅宝新型建材有限公司 | 一种永磁铁氧体材料料浆可成型特性控制方法 |
| CN112723871A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-30 | 南京瑞洋新材料科技有限公司 | 一种高磁性永磁铁氧体磁瓦及其制备方法 |
| CN112919895A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-06-08 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种应用异性干压铁氧体细粉的磁体的制备方法 |
| CN115028442A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-09-09 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种提升永磁铁氧体磁瓦抗压强度的制备方法 |
| CN116143509A (zh) * | 2021-11-22 | 2023-05-23 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种铁氧体、其制备方法及烧结永磁铁氧体的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103030388A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-04-10 | 北矿磁材科技股份有限公司 | 一种高性能永磁铁氧体材料及制造方法 |
| CN103803960A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-05-21 | 北矿磁材科技股份有限公司 | 一种永磁铁氧体材料制备方法 |
| CN104261811A (zh) * | 2014-04-15 | 2015-01-07 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种高性能永磁铁氧体及其制造方法 |
| CN105732017A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-07-06 | 湖南航天磁电有限责任公司 | 一种提高永磁铁氧体磁性能的添加剂及方法 |
-
2017
- 2017-08-23 CN CN201710732008.0A patent/CN107445605B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103030388A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-04-10 | 北矿磁材科技股份有限公司 | 一种高性能永磁铁氧体材料及制造方法 |
| CN103803960A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-05-21 | 北矿磁材科技股份有限公司 | 一种永磁铁氧体材料制备方法 |
| CN104261811A (zh) * | 2014-04-15 | 2015-01-07 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种高性能永磁铁氧体及其制造方法 |
| CN105732017A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-07-06 | 湖南航天磁电有限责任公司 | 一种提高永磁铁氧体磁性能的添加剂及方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 徐文生等: "永磁铁氧体工艺技术的新进展", 《磁性材料及器件》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109003798A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-12-14 | 杭州永磁集团振泽磁业有限公司 | 一种烧结钕铁硼混废料的回收再利用方法 |
| CN109003798B (zh) * | 2018-07-06 | 2020-12-01 | 杭州永磁集团振泽磁业有限公司 | 一种烧结钕铁硼混废料的回收再利用方法 |
| CN109336579A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-15 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种电机用铁氧体材料及其制备方法 |
| CN109836148A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-06-04 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种不含La、Co元素永磁铁氧体材料及其制备方法 |
| CN110483071A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-22 | 江门江益磁材有限公司 | 一种干压永磁铁氧体及其制造方法 |
| CN112694337A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-23 | 南京梅宝新型建材有限公司 | 一种永磁铁氧体材料料浆可成型特性控制方法 |
| CN112919895A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-06-08 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种应用异性干压铁氧体细粉的磁体的制备方法 |
| CN112919895B (zh) * | 2020-12-28 | 2022-02-18 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种应用异性干压铁氧体细粉的磁体的制备方法 |
| CN112723871A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-30 | 南京瑞洋新材料科技有限公司 | 一种高磁性永磁铁氧体磁瓦及其制备方法 |
| CN112723871B (zh) * | 2020-12-30 | 2023-09-29 | 南京瑞洋新材料科技有限公司 | 一种高磁性永磁铁氧体磁瓦及其制备方法 |
| CN116143509A (zh) * | 2021-11-22 | 2023-05-23 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种铁氧体、其制备方法及烧结永磁铁氧体的制备方法 |
| CN115028442A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-09-09 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种提升永磁铁氧体磁瓦抗压强度的制备方法 |
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