RU2431545C2 - Method of producing permanent magnet from strontium hexaferrite powder - Google Patents
Method of producing permanent magnet from strontium hexaferrite powder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2431545C2 RU2431545C2 RU2009145892/02A RU2009145892A RU2431545C2 RU 2431545 C2 RU2431545 C2 RU 2431545C2 RU 2009145892/02 A RU2009145892/02 A RU 2009145892/02A RU 2009145892 A RU2009145892 A RU 2009145892A RU 2431545 C2 RU2431545 C2 RU 2431545C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- drying
- caco
- sio
- phase
- Prior art date
Links
Landscapes
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии производства электротехнических материалов, в частности к технологии производства постоянных магнитов, и может быть использовано для улучшения характеристик ферритовых магнитов.The invention relates to a technology for the production of electrical materials, in particular to a technology for the production of permanent magnets, and can be used to improve the characteristics of ferrite magnets.
Известны способ синтеза стронциевых ферритовых порошков в вертикальных печах (RU №2313151) и способ изготовления анизотропного стронциевого феррита (RU №2256534), в которых используется керамическая технология производства магнитных порошков для изготовления постоянных магнитов на основе феррита стронция, которые находят все более широкое применение в электронике, радиотехнике, приборостроении, медицине и др. областях. Недостатками указанных аналогов являются низкое качество изготовленных магнитов (максимальное значение коэрцитивной силы магнитов на основе стронциевых ферритовых порошков, полученных по керамической технологии, составляет не более 3 кЭ) и быстрая потеря магнитных качеств с течением времени. Данные недостатки объясняются структурными свойствами исходных порошков, которые имеют средний размер частиц порядка 0,7-0,9 мкм.A known method for the synthesis of strontium ferrite powders in vertical furnaces (RU No. 2313151) and a method for manufacturing anisotropic strontium ferrite (RU No. 2256534), which use ceramic technology for the production of magnetic powders for the manufacture of permanent magnets based on strontium ferrite, which are increasingly used in electronics, radio engineering, instrument making, medicine and other areas. The disadvantages of these analogues are the low quality of the manufactured magnets (the maximum value of the coercive force of magnets based on strontium ferrite powders obtained by ceramic technology is not more than 3 kOe) and the rapid loss of magnetic qualities over time. These disadvantages are explained by the structural properties of the initial powders, which have an average particle size of about 0.7-0.9 microns.
В качестве прототипа может быть использована криохимическая технология [1], позволяющая получать материалы, обладающие высокой гомогенностью. С использованием данной технологии изготавливают магнитные полупроводники типа халькошпинелей, катализаторы, электродные материалы, пористую керамику, твердые электролиты, композиты, включая дисперсоиды, резистивные материалы, порошки для стекловарения и выращивания монокристаллов, фармацевтические препараты, пьезоматериалы, ферменты, химические реактивы, сорбенты, пигменты. Однако данная технология не применяется для производства магнитожестких материалов.As a prototype can be used cryochemical technology [1], which allows to obtain materials with high homogeneity. Using this technology, magnetic semiconductors such as chalcospinels, catalysts, electrode materials, porous ceramics, solid electrolytes, composites, including dispersoids, resistive materials, powders for glass melting and growing single crystals, pharmaceuticals, piezomaterials, enzymes, chemicals, sorbents, pigments are made. However, this technology is not used for the production of magnetically rigid materials.
Задачей предлагаемого способа является изготовление постоянных магнитов с высокими значениями коэрцитивной силы, большим запасом механической прочности и сохраняющих свои качества долгое время.The objective of the proposed method is the manufacture of permanent magnets with high values of coercive force, a large margin of mechanical strength and retaining their qualities for a long time.
Предлагаемый способ позволяет изготавливать постоянные магниты на основе криогранулята, из которого после сублимации прессуются в магнитном поле заготовки требуемой формы.The proposed method allows the manufacture of permanent magnets based on cryogranulate, from which, after sublimation, blanks of the desired shape are pressed in a magnetic field.
Отличием предлагаемого способа является применение криохимической технологии для производства магнитожестких материалов с большим процентным содержанием фазы SrFe12O19, использование ультразвуковой обработки водной суспензии ферритового порошка с целью дезагрегации агломератов частиц и прессование заготовки в магнитном поле.The difference of the proposed method is the use of cryochemical technology for the production of magnetically rigid materials with a high percentage of the SrFe 12 O 19 phase, the use of ultrasonic treatment of an aqueous suspension of ferrite powder to disaggregate particle agglomerates and compress the workpiece in a magnetic field.
Предлагаемый способ производства постоянного магнита из порошка гексаферрита стронция включает следующие этапы:The proposed method for the production of a permanent magnet from strontium hexaferrite powder includes the following steps:
1. В дистиллированной воде ГОСТ 6709-72, подкисленной серной кислотой до рН 1,5…2,0 при комнатной температуре проводится приготовление близких к насыщенным растворов индивидуальных сульфатов в соответствии с химическим составом. Затем путем строгого дозирования индивидуальных растворов, предварительно подвергнутых анализу на содержание основного вещества, приготавливается смешанный раствор с концентрацией 20-22%. В качестве исходных компонентов берутся хорошо растворимые в воде нитраты либо сульфаты стронция и железа. Концентрация растворов составляет 1-2 моль/л и 0.3-0.32 моль/л для раствора. Растворы смешиваются в стехиометрическом для конечного продукта соотношении (6:1). В состав вводятся добавки в следующих концентрациях СаСО3 - 1,2%, SiO2 - 0,25% и Н3ВО3 - 0,3% или СаСО3 - 0,75%, SiO2 - 0,3% и Н3ВО3 - 0,35% для увеличения содержания фазы SrFe12O19.1. In distilled water GOST 6709-72, acidified with sulfuric acid to pH 1.5 ... 2.0 at room temperature, close to saturated solutions of individual sulfates are prepared in accordance with the chemical composition. Then, by rigorous dosing of individual solutions, previously subjected to analysis for the content of the basic substance, a mixed solution with a concentration of 20-22% is prepared. Water-soluble nitrates or strontium and iron sulfates are taken as starting components. The concentration of solutions is 1-2 mol / l and 0.3-0.32 mol / l for the solution. The solutions are mixed in a stoichiometric ratio for the final product (6: 1). The composition contains additives in the following concentrations of CaCO 3 - 1.2%, SiO 2 - 0.25% and H 3 BO 3 - 0.3% or CaCO 3 - 0.75%, SiO 2 - 0.3% and N 3 VO 3 - 0.35% to increase the phase content of SrFe 12 O 19 .
2. С помощью распылителя с получением полидисперсных капель осуществляется диспергирование и замораживание раствора жидким техническим азотом ГОСТ 9293-74. Замороженный раствор выгружается в противни.2. Using a spray gun to produce polydispersed droplets, dispersion and freezing of the solution with liquid technical nitrogen is carried out according to GOST 9293-74. Frozen solution is unloaded in baking sheets.
3. Затем при давлении 1,5 Па и температуре от 230 К (начало процесса) до 363 К (в конце сушки) производится сублимационное обезвоживание криогранул. Изменение температурного режима производится по заданной программе, позволяющей избежать макроплавление криогранулята. Солевой продукт из сублиматора герметично упаковывают.3. Then, at a pressure of 1.5 Pa and a temperature from 230 K (beginning of the process) to 363 K (at the end of drying), freeze-drying of cryogranules is carried out. The temperature regime is changed according to a predetermined program, which allows avoiding macromelting of cryogranulate. The salt product from the sublimator is sealed.
4. В электропечах конвейерного типа, обеспеченных системой поглощения и утилизации выходящих газов, при температурах 1200-1220°С в течение 4 часов производится термическое разложение солевой массы с последующей ферритизацией образующихся оксидов.4. In conveyor-type electric furnaces provided with an exhaust gas absorption and utilization system, at a temperature of 1200-1220 ° C for 4 hours, the salt mass is thermally decomposed, followed by ferritisation of the resulting oxides.
5. Путем обработки ферритового порошка дистиллированной водой при 3-4-кратном ее избытке и температуре, близкой к кипению, удаляются водорастворимые примеси (в частности, сульфатов и хлоридов щелочных и щелочно-земельных металлов). При этом водная суспензия ферритового порошка с целью дезагрегации агломератов частиц, образующихся на предыдущих стадиях, в течение 20 минут подвергается ультразвуковой обработке с частотой 20-25 кГц.5. By treating the ferrite powder with distilled water at a 3-4-fold excess and a temperature close to boiling, water-soluble impurities (in particular, sulfates and chlorides of alkali and alkaline-earth metals) are removed. In this case, an aqueous suspension of ferrite powder in order to disaggregate the agglomerates of particles formed in the previous stages is subjected to ultrasonic treatment at a frequency of 20-25 kHz for 20 minutes.
6. В обычных печах при температурах 353-373°С проводится сушка ферритового порошка до остаточной влажности не больше 2 мас.%.6. In conventional furnaces at temperatures of 353-373 ° C, the ferrite powder is dried to a residual moisture content of not more than 2 wt.%.
7. Сухим способом в магнитном поле проводится прессование магнита.7. The magnet is pressed by a dry method in a magnetic field.
8. В туннельной печи непрерывного действия с режимом толкания 25 минут при температуре от 1100-1300°С проводится спекание порошка и приобретение им необходимых свойств.8. In a continuous tunnel kiln with a pushing mode of 25 minutes at a temperature of 1100–1300 ° C, the powder is sintered and acquired with the necessary properties.
Размеры частиц порошка с содержанием фазы SrFe12O19 98±1,4%, полученного на этапах 1-6 предлагаемого способа, составляют 0.43-0.63 мкм. Коэрцитивная сила полученных магнитов - 4,5 кЭ.The particle size of the powder with a phase content of SrFe 12 O 19 98 ± 1.4% obtained in stages 1-6 of the proposed method is 0.43-0.63 μm. The coercive force of the obtained magnets is 4.5 kOe.
Увеличение коэрцитивной силы достигается за счет изменения кристаллической структуры образцов, а именно наличия немагнитных фаз, распределенных в межзеренном пространстве, и уменьшения размера зерен.An increase in the coercive force is achieved due to a change in the crystal structure of the samples, namely, the presence of nonmagnetic phases distributed in the intergrain space and a decrease in grain size.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет изготавливать постоянные магниты с высокими значениями коэрцитивной силы, большим процентным содержанием фазы SrFe12O19, большим запасом механической прочности и сохраняющие свои качества долгое время.Thus, the proposed method allows the manufacture of permanent magnets with high values of coercive force, a large percentage of the SrFe 12 O 19 phase, a large margin of mechanical strength and retaining their qualities for a long time.
Список использованной литературыList of references
1. Ю.Д. Третьяков. Низкотемпературные процессы в химии и технологии // Соросовский образовательный журнал №4, 1996.1. Yu.D. Tretyakov. Low-temperature processes in chemistry and technology // Soros Educational Journal No. 4, 1996.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009145892/02A RU2431545C2 (en) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | Method of producing permanent magnet from strontium hexaferrite powder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009145892/02A RU2431545C2 (en) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | Method of producing permanent magnet from strontium hexaferrite powder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009145892A RU2009145892A (en) | 2011-06-20 |
RU2431545C2 true RU2431545C2 (en) | 2011-10-20 |
Family
ID=44737507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009145892/02A RU2431545C2 (en) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | Method of producing permanent magnet from strontium hexaferrite powder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2431545C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507031C1 (en) * | 2012-11-08 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method of ferrites synthesis |
RU2510550C1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-03-27 | Анатолий Александрович Клёнушкин | Strontium hexaferrite as cathode material for lithium battery |
-
2009
- 2009-12-10 RU RU2009145892/02A patent/RU2431545C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2510550C1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-03-27 | Анатолий Александрович Клёнушкин | Strontium hexaferrite as cathode material for lithium battery |
RU2507031C1 (en) * | 2012-11-08 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method of ferrites synthesis |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009145892A (en) | 2011-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ogasawara et al. | Microstructure and hysteresis curves of the barium hexaferrite from co-precipitation by organic agent | |
CN105130421A (en) | Ti-position high-valence substituted SrTiO3 giant dielectric ceramic and preparation method thereof | |
Guo et al. | Preparation and properties of AlN ceramic suspension for non-aqueous gel casting | |
RU2431545C2 (en) | Method of producing permanent magnet from strontium hexaferrite powder | |
CN107922275A (en) | Leadless piezoelectric ceramics is manufactured in aqueous environments | |
CN102503393A (en) | Method for preparing high-performance ferrite material with microwave sintering method | |
CN115304367B (en) | Preparation method and product of microwave dielectric ceramic | |
CN106747398B (en) | Preparation method of copper-doped magnesium aluminate tunable luminescent material | |
RU2761797C1 (en) | Method for manufacturing a composite barium titanate - barium ferrite in aluminum-containing crucibles | |
CN109650869A (en) | A kind of preparation method of high magnetic conductivity ferrite material | |
RU2416492C2 (en) | Method of producing magnetic granules for electromagnetic apparatuses | |
CN110357628B (en) | Ca5Mg4-xCox(VO4)6Low-temperature sintering microwave ceramic material and preparation method thereof | |
JP5067781B2 (en) | Manufacturing method of inorganic material molded body by binderless molding utilizing hydration reaction and molded body thereof | |
JPH10114522A (en) | Production of powdery zirconium dioxide | |
CN106495194A (en) | A kind of method of low temperature preparation alpha-type aluminum oxide superfine powder | |
CN1458118A (en) | Process for preparing nano permanent magnetic ferrite powder | |
KR101870793B1 (en) | Method for producing mullite whiskers of using a illite and mullite whiskers manufactured by the same | |
CN106431380B (en) | A method of preparing low temperature sintering nano barium ferrite | |
Puyoô-Castaings et al. | LiTaO3 ceramics obtained by a gelation process | |
CN104528817A (en) | Aluminum titanate powder and preparation method thereof | |
JPH0834613A (en) | Production of high homogeneity and high purity yttrium-containing zirconia powder | |
CN105503189A (en) | Preparation method of YFeO3 ceramic | |
Bae et al. | Study on the fabrication processing of high-purity, high-density alumina green body prepared by a hydrothermal method | |
JPH10144513A (en) | Manufacture of oriented ferrite sintered body | |
JPH05229805A (en) | Production of aluminum nitride powder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121211 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140910 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151211 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161120 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181211 |