CN117185796A - 一种二元配方制造m型永磁铁氧体材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二元配方制造M型永磁铁氧体材料的方法：将两种成分不同的一元配方A和一元配方B的预烧料，按照质量比混合，制备得到不同的磁性能指标值的新的二元配方M型永磁铁氧体产品。本发明方法简单，采用成熟的一元配方材料来配制二元配方材料，根据新产品的磁性能指标要求来预先估计一元配方的比例值，还可以根据指标需求加入少量的添加剂，只需要经过少数几次配比试验即可获得合适的用量比，从而快速得到新产品的配方工艺，满足不同用户的技术要求。本发明节省了重新研发配方的试验工作，不需要从初始进行研发，提高了研发效率，降低了研发和生成成本，节省用户产品的制作时间。
Description
技术领域
本发明属于磁性材料永磁铁氧体技术领域，具体涉及一种二元配方制造M型永磁铁氧体材料的方法。
背景技术
M型永磁铁氧体材料，在磁性产品应用市场上拥有全世界最大份额的产量，拥有全世界最大量的用户，其在电子工业、信息产业、汽车工业、电机行业、音响产业、微波通讯(4G、5G)等均为关键之器件。M型永磁铁氧体材料的品种繁多，不同的应用领域要求各品种的技术指标磁性能不同，而不同的磁性能就必须有不同的材料配方和工艺。依据客户对磁性能的不同要求，如果每次都重新开发一元配方，试验配方中不同的工艺对磁性能的影响，开展一元配方的研制，需要较长的研发时间，延误生产周期。现有技术多采用一元配方加辅助配方的方式，但辅助配方的比例，用量，以及生产工艺条件，同样需要经过大量的实验才能得到满足特定技术指标的铁氧体配方。
发明内容
本发明的目的在于快速发明一种新的M型永磁铁氧体磁性能技术参数的料，采用两种不同的成熟一元配方，按一定比值，合并成一种二元配方，通过常规的生产工艺过程，制造出一种新的技术指标的M型永磁铁氧体产品。
本发明采用的技术方案是：
一种二元配方制造M型永磁铁氧体材料的方法，所述方法为：将两种成分不同的一元配方A和一元配方B的预烧料，按照质量比混合，制备得到M型永磁铁氧体材料。
进一步，所述一元配方A的剩余磁感应强度Br为XA mT，内禀矫顽力Hcj为YA KA/m，所述一元配方B的剩余磁感应强度Br为XB mT，内禀矫顽力Hcj为YB KA/m，制得的M型永磁铁氧体材料的剩余磁感应强度Br为XC mT，内禀矫顽力Hcj为YC KA/m，满足以下条件：
XA＜XC＜XB，YA＜YC＜YB。
进一步，一元配方A的预烧料的用量为a质量份，一元配方B的预烧料的用量为b质量份，满足：
Xc的范围为[(a×XA)+(b×XB)]/(a+b)±5～10mT
Yc的范围为[(a×YA)+(b×YB)]/(a+b)±5～10KA/m。
a：b的范围为1：0.1～10，但一般来说，a：b的比值要根据一元配方A和一元配方B的磁性能参数、和最终的M型永磁铁氧体材料的磁性能要求来进行设定和试验获得。
进一步，一元配方A和一元配方B的预烧料的质量之比为1：1时，
Xc的范围为(XA+XB)/2±5mT
Yc的范围为(YA+YB)/2±7KA/m
进一步，所述一元配方A或一元配方B的预烧料是由包括以下组分的原料制得：氧化锶(SrO)、三氧化二铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)、三氧化二镧(La2O3)、三氧化二钴(Co2O3)。
进一步，优选所述一元配方A的预烧料的组成分子式为：Sr(1-m-n)LamCanFe(12-z)CozO19
优选所述一元配方B的预烧料的组成分子式为：Sr(1-p-q)LapCaqFe(12-t)CotO19
m、p不相等，n、q不相等，z、t不相等。
进一步，优选m<p，n＜q，z＜t；
更优选0.1≤m≤0.3，,0.1≤n≤0.3，0≤z≤0.2；
0.4≤p≤0.6，0.4≤q≤0.6,0.2≤t≤0.4。
进一步，所述一元配方A的预烧料或一元配方B的预烧料按以下方法制得：
一元配方A或一元配方B的原料按配方混合、造球、氧气氛固相反应预烧，制得一元配方A的预烧料或一元配方B的预烧料。
进一步，氧气氛固相反应预烧是在氧气氛围中，在1200～1260℃温度下保温2～4小时，然后冷却至室温。
进一步，一元配方A的预烧料还可以包括微量添加剂A，一元配方B的预烧料还可以包括微量添加剂B，所述微量添加剂A或B各自独立包括SiO2、CaCO3、Al2O3、H3BO3、NH3HCO3中的一种或多种。所述微量添加剂A的总用量为一元配方A的预烧料的质量的0.5～5％，微量添加剂B的总用量为一元配方B的预烧料的质量的0.5～5％。
进一步，所述二元配方制造M型永磁铁氧体材料的方法优选按以下步骤进行：将一元配方A和一元配方B的预烧料，包括添加剂时还加入添加剂，按照质量比选取，经过球磨混合、粉碎至粒度0.7～0.9μm、取向成型、氧气氛烧结，制得M型永磁铁氧体材料。
所述取向成型可以为干法取向成型或湿法取向成型，优选湿法取向成型。
所述氧气氛烧结是在氧气氛围中，1200℃～1240℃温度下烧结1～3小时。
M型永磁铁氧体材料可再经过磨加工、检测合格，得到最终产品。
本发明还提供上述方法制备得到的M型永磁铁氧体材料。
本发明采用两个不同的一元配方的预烧料按不同的重量比混合在一起，经过常规制备工艺，得到不同的磁性能指标值的新的二元配方M型永磁铁氧体产品。本发明方法简单，采用成熟的一元配方材料来配制二元配方材料，根据新产品的磁性能指标要求来预先估计一元配方的比例值，还可以根据指标需求加入少量的添加剂，只需要经过少数几次配比试验即可获得合适的用量比，从而快速得到新产品的配方工艺，满足不同用户的技术要求。本发明可以弥补材料中的某些参数指标的不同需求，同时节省了对某一产品的不同参数要求而重新研发配方的试验工作，不需要从初始进行研发，提高了研发效率，降低了研发和生成成本，节省用户产品的制作时间。
附图说明
图1为实施例1制备的二元配方M型永磁铁氧体材料产品。
具体实施方式
下面以具体实施例来对本发明的技术方案做进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1：
已知要制造的M型永磁铁氧体产品的目标磁性能为剩余磁感应强度Br：420±10mT，内禀矫顽力Hcj：390±12KA/m，二元配方及制造按以下顺序操作：
1.选取已有的两种一元配方预烧料，其磁性能指标接近二元配方性能的要求，如表1所示；预烧料是按原料配方混合、造球、氧气氛固相反应预烧制得。
2.按一元配方1#：一元配方2#为1:2的重量比选取配得二元配方。
3.配好的二元配方料经湿法球磨至0.8μm，出料沉淀，经自动成型压机制得生坯，生坯置于氧气氛1220℃窑炉中烧结保温1小时，出窑冷却后，磨加工至尺寸要求得到产品、检测合格后包装入库。
制得的二元配方产品磁性能结果如表1所示。
表1一元配方1#、一元配方2#和二元配方的分子式和磁性能
本发明二元配方磁性能达到国际先进水平。产品可广泛用于自动化、智能化传动系统，电动汽车启动刹车等直流电机。
实施例2：
本实施例向实施例1的两个一元配方预烧料中，添加不同比例的CaCO3和Al2O3等添加剂，对磁性能产生变化。
其中一元配方1#预烧料添加CaCO3、Al2O3、H3BO3和NH3HCO3组成一元配方A#，添加比例如表2所示，一元配方2#预烧料添加CaCO3、Al2O3、H3BO3和NH3HCO3组成一元配方B#，添加比例如表2所示，再按一元配方A#：B#重量比为1:1混合球磨、取向成型、氧气氛烧结、磨加工、检测，得到二元配方。制得的二元配方产品的成分和磁性能结果如表2所示。
表2
向预烧料中加入少量的添加剂可以提高一元配方的磁性能，进一步，所得的二元配方的磁性能也有所提高。和实施例1相比，减少了高端配方(一元配方B#)的用量，但所得的二元配方的磁性能要优于实施例1。
Claims (10)
1.一种二元配方制造M型永磁铁氧体材料的方法，其特征在于，所述方法为：将两种成分不同的一元配方A和一元配方B的预烧料，按照质量比混合，制备得到M型永磁铁氧体材料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一元配方A的剩余磁感应强度Br为XA mT，内禀矫顽力Hcj为YA KA/m，所述一元配方B的剩余磁感应强度Br为XB mT，内禀矫顽力Hcj为YB KA/m，制得的M型永磁铁氧体材料的剩余磁感应强度Br为XC mT，内禀矫顽力Hcj为YC KA/m，满足以下条件：
XA＜XC＜XB，YA＜YC＜YB。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，一元配方A的预烧料的用量为a质量份，一元配方B的预烧料的用量为b质量份，满足：
Xc的范围为[(a×XA)+(b×XB)]/(a+b)±5～10mT
Yc的范围为[(a×YA)+(b×YB)]/(a+b)±5～10KA/m。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，a：b的比值范围为1：0.1～10。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一元配方A或一元配方B的预烧料是由包括以下组分的原料制得：氧化锶、三氧化二铁、氧化钙、三氧化二镧、三氧化二钴。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一元配方A的预烧料的组成分子式为：Sr(1-m-n)LamCanFe(12-z)CozO19；所述一元配方B的预烧料的组成分子式为：Sr(1-p-q)LapCaqFe(12-t)CotO19；
m、p不相等，n、q不相等，z、t不相等。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，0.1≤m≤0.3，,0.1≤n≤0.3，0≤z≤0.2；0.4≤p≤0.6，0.4≤q≤0.6,0.2≤t≤0.4。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一元配方A或一元配方B的预烧料中包括微量添加剂，所述微量添加剂包括SiO2、CaCO3、Al2O3、H3BO3、NH3HCO3中的一种或多种；所述微量添加剂的总用量为一元配方A或一元配方B的预烧料的总质量的0.5～5％。
9.如权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述方法按以下步骤进行：将一元配方A和一元配方B的预烧料，包括添加剂时还加入添加剂，按照质量比选取，经过球磨混合、粉碎至粒度0.7～0.9μm、取向成型、氧气氛烧结，制得M型永磁铁氧体材料。
10.如权利要求1～9之一制备得到的M型永磁铁氧体材料。
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