CN108987021A - 一种含Bi、Ni元素的永磁铁氧体材料及其制造方法 - Google Patents

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卢杨成
赵国法
吴新新
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Abstract

本发明涉及一种含Bi、Ni元素的永磁铁氧体材料及其制造方法，该材料包括配方：Sr(1‑x)BixFe(12‑y)NiyO19(0.05≤x≤0.25,0.05≤y≤0.25)和制造工序，主要是配料、湿法混合、压饼、预烧、粗碎、中碎、二次添加剂细粉碎、成型、烧结、磨加工、检测等。本发明具有降低烧结过程反应温度，增进固相反应，材料产品磁性能高，工作温度宽，抗干扰能力强等优点。

Description

一种含Bi、Ni元素的永磁铁氧体材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及永磁铁氧体领域，主要是一种含Bi、Ni元素的永磁铁氧体材料及其制造方法。
背景技术
本产品主要用于汽车电机和变频空调电机中做永磁定子，原来这些电机用磁体是靠添加稀土元素La及贵金属Co做置换剂提高磁性能，满足电机使用要求，鉴于资源控制及高成本原因，有必要进行创新和改进。
本项目解决的技术难题
1、研究采用一定量的Bi2O3置换永磁铁氧体SrFe12O19中部分Sr离子，固Bi2O3为低熔点，分解后，Bi进入铁氧体晶格，促成固相反应，增加产品密度，可以稳定磁铅石结构，增加材料的各向异性。
研究采用添加剂Ni的氧化物，反应中Ni取代部分Fe离子，可以消除Fe2+离子，又通过Ni取代4f，晶位的Fe3+离子反向磁矩的取代，减少了反向磁矩，增加了饱和磁化强度，材料性能整体得到提高。
2、研究Bi、Ni氧化物添加量对工艺和磁性能的影响。
3、研究预烧料的晶粒状态，成型料晶粒分布尺寸对磁性能影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种含Bi、Ni元素的永磁铁氧体材料及其制造方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种含Bi、Ni元素的永磁铁氧体材料，原料按如下配方配料：Sr(1-x)BixFe(12-y)NiyO19，其中：0.05≤x≤0.25，0.05≤y≤0.25。
本发明所述的这种含Bi、Ni元素的永磁铁氧体材料制造方法，步骤如下：
(1)配料：采用纯度大于98％的Fe2O3粉和纯度大于97％的SrCo3粉及工业纯的Bi2O3和NiO粉，将原料按如下摩尔比配制：Sr(1-x)BixFe(12-y)NiyO19，其中：0.05≤x≤0.25，0.05≤y≤0.25；
(2)混合：强混机混合30分钟；
(3)预烧：天然气30m隧道窑1200～1240℃保温2小时，自然冷却；
(4)球磨：经破碎机多级破碎后，再在湿法球磨机中按料：水：球的重量比1：1.3：4.8，投料时添加投料重量的0.5％SiO2和0.6％CaCo3，球磨后料粒度为0.7～0.75μ；
(5)成型：模具成型，取向磁场≥800KA/m，生坯密度3.2～3.4g/cm3；
(6)烧结：电气隧道窑自动进坯1230℃±10℃，保温2小时，隧道冷却；
(7)磨加工：磨削达到产品图纸要求。
本发明的有益效果为：本发明主要是替代现有汽车、空调电机用稀土永磁铁氧体磁体中添加稀土La和贵金属Co，达到节约成本，替代稀土材料，达到使用要求。本发明具有降低烧结过程反应温度，增进固相反应，材料产品磁性能高，工作温度宽，抗干扰能力强等优点。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明做详细的介绍：
这种含Bi、Ni元素的永磁铁氧体材料及其制造工艺流程为：配料→混合→预烧→球磨→成型→烧结→磨加工→检验测试→入库。
这种含Bi、Ni元素的永磁铁氧体材料，原料按如下配方配料：Sr(1-x)BixFe(12-y)NiyO19，其中：0.05≤x≤0.25，0.05≤y≤0.25。
本发明所述的这种含Bi、Ni元素的永磁铁氧体材料制造方法，步骤如下：
(1)配料：采用纯度大于98％的Fe2O3粉和纯度大于97％的SrCo3粉及工业纯的Bi2O3和NiO粉，将原料按如下摩尔比配制：Sr(1-x)BixFe(12-y)NiyO19，其中：0.05≤x≤0.25，0.05≤y≤0.25；
(2)混合：强混机混合30分钟；
(3)预烧：天然气30m隧道窑1200～1240℃保温2小时，自然冷却；
(4)球磨：经破碎机多级破碎后，再在湿法球磨机中按料：水：球的重量比1：1.3：4.8，投料时添加投料重量的0.5％SiO2和0.6％CaCo3，球磨后料粒度为0.7～0.75μ；
(5)成型：模具成型，取向磁场≥800KA/m，生坯密度3.2～3.4g/cm3；
(6)烧结：电气隧道窑自动进坯1230℃±10℃，保温2小时，隧道冷却；
磨加工：磨削达到产品图纸要求。
实施例：具体步骤为：
采用纯度大于98％的Fe2O3粉和纯度大于97％的SrCo3粉及工业纯的Bi2O3和NiO粉，按Sr0.76Bi0.24Fe11.76Ni0.24O19分子式计算重量比投料为：SrCo3：5.3％、Fe2O3：88.58％、Bi2O3：5.27％、NiO：0.84％。
采用强混机进行混合30分钟，制成蜂窝状饼，在30米8孔天然气隧道窑中1220℃下预烧，保温2小时，自然冷却后，经破碎机多级破碎后，再在湿法球磨机中按料：球：水＝1：4.8：1.3球磨至0.75μ出料，经自动成型机在专用模具中取向磁场≥800KA/m成型压制到密度≥3.2g/cm3的生坯产品，再经电窑1230℃保温2小时烧结，隧道冷却，采用相应产品的自动磨床磨削到图纸尺寸要求，产品检测磁性能参数达到：
剩磁Br：423mT
磁感应矫顽力Hcb：306KA/m
内禀矫顽力Hcj：387KA/m
最大磁能积：33KJ/m3。
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种含Bi、Ni元素的永磁铁氧体材料，其特征在于：原料按如下配方配料：Sr(1-x)BixFe(12-y)NiyO19，其中：0.05≤x≤0.25，0.05≤y≤0.25。
2.一种含Bi、Ni元素的永磁铁氧体材料制造方法，其特征在于：步骤如下：
(1)配料：采用纯度大于98％的Fe2O3粉和纯度大于97％的SrCo3粉及工业纯的Bi2O3和NiO粉，将原料按如下摩尔比配制：Sr(1-x)BixFe(12-y)NiyO19，其中：0.05≤x≤0.25，0.05≤y≤0.25；
(2)混合：强混机混合30分钟；
(3)预烧：天然气30m隧道窑1200～1240℃保温2小时，自然冷却；
(4)球磨：经破碎机多级破碎后，再在湿法球磨机中按料：水：球的重量比1：1.3：4.8，投料时添加投料重量的0.5％SiO2和0.6％CaCo3，球磨后料粒度为0.7～0.75μ；
(5)成型：模具成型，取向磁场≥800KA/m，生坯密度3.2～3.4g/cm3；
(6)烧结：电气隧道窑自动进坯1230℃±10℃，保温2小时，隧道冷却；
(7)磨加工：磨削达到产品图纸要求。
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