永磁铁氧体及其制造方法和超薄永磁铁氧体磁瓦

摘要

本发明公开了一种永磁铁氧体，该永磁铁氧体的组分按重量百分比为：Fe

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁铁氧体材料，具体的为一种永磁铁氧体及该永磁铁氧体的制造方法和采用该制造方法制造得到的超薄永磁铁氧体磁瓦。

背景技术

永磁材料是电子行业中不可或缺的材料，广泛应用于家电、汽车、计算机、通讯、医疗、航天、军事等领域。近年来，永磁铁氧体磁性材料以其原料来源广、价格低廉和优异的磁性能在磁性材料的研究与发展中占有重要地位，具有相对较高的剩磁(Br)、矫顽力(jHc)及磁能积 (BH)max。

瓦型磁体是永磁体中的一种，主要用在永磁电机上。由于现有的永磁铁氧体的磁性能的不足和磁瓦制造方法的缺陷，导致了现有的瓦型磁体存在磁性能低和厚度较厚（现有的瓦型磁体的厚度均在6mm以上）的缺陷，导致了现有的微型电机存在磁体体积大和磁性能低的缺点，大大地限制了永磁铁氧体磁体的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种永磁铁氧体及其制造方法和永磁铁氧体磁瓦，该永磁铁氧体能够有效提高磁性能，且采用该永磁铁氧体制造得到的磁瓦不仅能够提高磁性能，而且厚度更小。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明首先提出了一种永磁铁氧体，该永磁铁氧体的组分按重量百分比为：Fe₂O₃：81-88份；SrCO₃：12-19份；La₂O₃：1.2-5.5份；Co₂O₃：0.6-0.8份；CaCo₃：1.5-4份；SiO₂：0.3-1.0份。

本发明还提出了一种永磁铁氧体的制造方法，包括如下步骤：

1）配料：按以下重量百分比配料：Fe₂O₃：81-88份；SrCO₃：12-19份；La₂O₃：1.2-5.5份；Co₂O₃：0.6-0.8份；CaCo₃：1.5-4份；SiO₂：0.3-1.0份；

2）湿混：将配料得到的原料采用球磨机湿混1-2小时；

3）沉淀：沉淀湿混得到的原料，且沉淀后的原料中的水分含量为32%--35%；

4）压制成型：将沉淀后的原料采用80-150㎏/㎝² 的压力压制成型；

5）预烧：采用推板电窑预烧结，预烧结温度为1168-1180℃，保温1-2.5小时后，自然冷却，得到预烧料；

6）一次破碎：对预烧料进行干式球磨破碎，并采用超声波振动筛将破碎的预烧料过筛分级；

7）二次球磨：采用料：球：水之比为1：8-12：1.5-2的湿法磨料，磨料后的粒度为0.85-0.90μm，脱水后的料浆含水率34%-36%；

8）成型：成型得到的生坯密度为2.9-3.8g/㎝²；

9）烧结：采用双推板隧道电窑对生坯进行烧结，且烧结的温度为1178±2℃，保温2-3小时后，随出窑速度冷却至常温。。

进一步，所述第3）步骤中，采用沉淀塔或木箱对湿混得到的原料进行沉淀。

进一步，所述第4）步骤中，采用100吨成型自动压机对沉淀后的原料压制成型。

进一步，所述第5）步骤中，采用36米昆道推板电窑对压制成型的原料进行预烧结处理。

进一步，所述第8）步骤中，采用150吨自动液压机和硬质合金流道式模具对二次球磨得到的料浆压制成型。

进一步，所述第9）步骤中，采用36米双推板隧道电窑对成型后的生坯进行烧结处理，且该36米双推板隧道电窑的进车速度为1.2-1.5米/小时。

本发明还提出了一种超薄永磁铁氧体磁瓦，采用如上所述永磁铁氧体的制造方法制造得到的磁瓦并经磨加工制作得到，且所述超薄永磁铁氧体磁瓦的厚度小于等于3.5mm，抗折强度大于150N。

进一步，所述磨加工设备采用自动柔性送进式全自动磨床。

本发明的有益效果在于：

本发明的永磁铁氧体增加了组合离子在材料中的替换量，从而达到提高磁性能的目的。

本发明的永磁铁氧体的制造方法采用了在充分的氧化气氛下预烧结，并通过设定合适的预烧结温度，能够充分生成永磁铁氧体M相，预烧料在灯光下观察有密集小而均匀的晶粒出现，该晶粒的尺寸为0.6-0.9mm，能得到更好的磁性能；通过在二次球磨步骤中控制粒度，能够有效提高永磁铁氧体的抗折强度。

综上可知，本发明的超薄永磁铁氧体磁瓦不仅具有更好的磁性能，而且具有更好的抗拆强度，抗折强度大于150N，因此其厚度可以制作得更小，厚度小于等于3.5mm，在应用过程中，能够有效提高微特电机的功率，并减小微特电机的体积，扩大使用范围，实现了用永磁铁氧体磁瓦替代部分粘结钕铁硼磁瓦而降低成本的目的。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明的优选实施例进行详细的描述。

本发明的永磁铁氧体的组分按重量百分比为：Fe₂O₃：81-88份；SrCO₃：12-19份；La₂O₃：1.2-5.5份；Co₂O₃：0.6-0.8份；CaCo₃：1.5-4份；SiO₂：0.3-1.0份。

实施例一：本实施例的永磁铁氧体的组分按重量百分比为：Fe₂O₃：81份；SrCO₃：19份；La₂O₃：1.2份；Co₂O₃：0.6份；CaCo₃：4份；SiO₂：1.0份。

实施例二：本实施例的永磁铁氧体的组分按重量百分比为：Fe₂O₃：88份；SrCO₃：12份；La₂O₃：5.5份；Co₂O₃：0.8份；CaCo₃：1.5份；SiO₂：0.5份。

实施例三：本实施例的永磁铁氧体的组分按重量百分比为：Fe₂O₃：87份；SrCO₃：13份；La₂O₃：3份；Co₂O₃：0.7份；CaCo₃：2.5份；SiO₂：0.3份。

实施例四：本实施例的永磁铁氧体的组分按重量百分比为：Fe₂O₃：85份；SrCO₃：15份；La₂O₃：4份；Co₂O₃：0.75份；CaCo₃：3份；SiO₂：0.8份。

本发明的永磁铁氧体的制造方法，包括如下步骤：

1）配料：按以下重量百分比配料：Fe₂O₃：81-88份；SrCO₃：12-19份；La₂O₃：1.2-5.5份；Co₂O₃：0.6-0.8份；CaCo₃：1.5-4份；SiO₂：0.3-1.0份；

2）湿混：将配料得到的原料采用球磨机湿混1-2小时，保证了混料均匀性；

3）沉淀：采用沉淀塔或木箱对湿混得到的原料进行沉淀，沉淀湿混得到的原料，且沉淀后的原料中的水分含量为32%--35%；

4）压制成型：采用100吨成型自动压机和80-150㎏/㎝² 的压力对沉淀后的原料压制成型，保证了密度的一致性，有利于预烧时的固相反应；

5）预烧：采用36米昆道推板电窑对压制成型的原料进行预烧结处理，预烧结温度为1168-1180℃，保温1-2.5小时后，自然冷却，得到预烧料，通过采用该预烧温度，能够保证预烧料中生产高性能M相，稀土离子置换率更高；

6）一次破碎：对预烧料进行干式球磨破碎，并采用超声波振动筛将破碎的预烧料过筛分级，通过采用超声波分级筛选，保证了二次磨料的进料颗粒的一致性，从而达到料浆颗粒的一致性，能够有效提高产品的抗折强度。

7）二次球磨：采用料：球：水之比为1：8-12：1.5-2的湿法磨料，磨料后的粒度为0.85-0.90μm，脱水后的料浆含水率34%-36%；

8）成型：采用150吨自动液压机和硬质合金流道式模具对二次球磨得到的料浆压制成型，成型得到的生坯密度为2.9-3.8g/㎝²；

9）烧结：采用36米双推板隧道电窑对成型后的生坯进行烧结处理，且该36米双推板隧道电窑的进车速度为:1.2-1.5米/小时，烧结的温度为1178±2℃，保温2-3小时后，随出窑速度冷却至常温。

实施例五

本发明的永磁铁氧体的制造方法，包括如下步骤：

1）配料：按以下重量百分比配料：Fe₂O₃：81份；SrCO₃：19份；La₂O₃：1.2份；Co₂O₃：0.6份；CaCo₃：4份；SiO₂：1.0份；

2）湿混：将配料得到的原料采用球磨机湿混1小时，保证了混料均匀性；

3）沉淀：采用沉淀塔或木箱对湿混得到的原料进行沉淀，沉淀湿混得到的原料，且沉淀后的原料中的水分含量为32%；

4）压制成型：采用100吨成型自动压机和150㎏/㎝² 的压力对沉淀后的原料压制成型，保证了密度的一致性，有利于预烧时的固相反应；

5）预烧：采用36米昆道推板电窑对压制成型的原料进行预烧结处理，预烧结温度为1180℃，保温1.5小时后，自然冷却，得到预烧料，通过采用该预烧温度，能够保证预烧料中生产高性能M相，稀土离子置换率更高；

6）一次破碎：对预烧料进行干式球磨破碎，并采用超声波振动筛将破碎的预烧料过筛分级，通过采用超声波分级筛选，保证了二次磨料的进料颗粒的一致性，从而达到料浆颗粒的一致性，能够有效提高产品的抗折强度。

7）二次球磨：采用料：球：水之比为1：10：1.8的湿法磨料，磨料后的粒度为0.85μm，脱水后的料浆含水率36%；

8）成型：采用150吨自动液压机和硬质合金流道式模具对二次球磨得到的料浆压制成型，成型得到的生坯密度为3.8g/㎝²；

9）烧结：采用36米双推板隧道电窑对成型后的生坯进行烧结处理，且该36米双推板隧道电窑的进车速度为1.45米/小时，烧结的温度为1176℃，保温2.5小时后，随出窑速度冷却至常温。

实施例六

本发明的永磁铁氧体的制造方法，包括如下步骤：

1）配料：按以下重量百分比配料：Fe₂O₃：88份；SrCO₃：12份；La₂O₃：5.5份；Co₂O₃：0.8份；CaCo₃：1.5份；SiO₂：0.5份；

2）湿混：将配料得到的原料采用球磨机湿混2小时，保证了混料均匀性；

3）沉淀：采用沉淀塔或木箱对湿混得到的原料进行沉淀，沉淀湿混得到的原料，且沉淀后的原料中的水分含量为35%；

4）压制成型：采用100吨成型自动压机和100㎏/㎝² 的压力对沉淀后的原料压制成型，保证了密度的一致性，有利于预烧时的固相反应；

5）预烧：采用36米昆道推板电窑对压制成型的原料进行预烧结处理，预烧结温度为1168℃，保温1小时后，自然冷却，得到预烧料，通过采用该预烧温度，能够保证预烧料中生产高性能M相，稀土离子置换率更高；

6）一次破碎：对预烧料进行干式球磨破碎，并采用超声波振动筛将破碎的预烧料过筛分级，通过采用超声波分级筛选，保证了二次磨料的进料颗粒的一致性，从而达到料浆颗粒的一致性，能够有效提高产品的抗折强度。

7）二次球磨：采用料：球：水之比为1：8：2的湿法磨料，磨料后的粒度为0.90μm，脱水后的料浆含水率34%；

8）成型：采用150吨自动液压机和硬质合金流道式模具对二次球磨得到的料浆压制成型，成型得到的生坯密度为3.2g/㎝²；

9）烧结：采用36米双推板隧道电窑对成型后的生坯进行烧结处理，且该36米双推板隧道电窑的进车速度为1.2米/小时，烧结的温度为1178℃，保温2小时后，随出窑速度冷却至常温。

实施例七

本发明的永磁铁氧体的制造方法，包括如下步骤：

1）配料：按以下重量百分比配料：Fe₂O₃：87份；SrCO₃：13份；La₂O₃：3份；Co₂O₃：0.7份；CaCo₃：2.5份；SiO₂：0.3份；

2）湿混：将配料得到的原料采用球磨机湿混1.5小时，保证了混料均匀性；

3）沉淀：采用沉淀塔或木箱对湿混得到的原料进行沉淀，沉淀湿混得到的原料，且沉淀后的原料中的水分含量为33%；

4）压制成型：采用100吨成型自动压机和80㎏/㎝² 的压力对沉淀后的原料压制成型，保证了密度的一致性，有利于预烧时的固相反应；

5）预烧：采用36米昆道推板电窑对压制成型的原料进行预烧结处理，预烧结温度为1175℃，保温2.5小时后，自然冷却，得到预烧料，通过采用该预烧温度，能够保证预烧料中生产高性能M相，稀土离子置换率更高；

6）一次破碎：对预烧料进行干式球磨破碎，并采用超声波振动筛将破碎的预烧料过筛分级，通过采用超声波分级筛选，保证了二次磨料的进料颗粒的一致性，从而达到料浆颗粒的一致性，能够有效提高产品的抗折强度。

7）二次球磨：采用料：球：水之比为1：12：1.5的湿法磨料，磨料后的粒度为0.88μm，脱水后的料浆含水率35%；

8）成型：采用150吨自动液压机和硬质合金流道式模具对二次球磨得到的料浆压制成型，成型得到的生坯密度为2.9g/㎝²；

9）烧结：采用36米双推板隧道电窑对成型后的生坯进行烧结处理，且该36米双推板隧道电窑的进车速度为1.5米/小时，烧结的温度为1180℃，保温3小时后，随出窑速度冷却至常温。

实施例八

本发明的永磁铁氧体的制造方法，包括如下步骤：

1）配料：按以下重量百分比配料：Fe₂O₃：85份；SrCO₃：15份；La₂O₃：4份；Co₂O₃：0.75份；CaCo₃：3份；SiO₂：0.8份；

2）湿混：将配料得到的原料采用球磨机湿混2小时，保证了混料均匀性；

3）沉淀：采用沉淀塔或木箱对湿混得到的原料进行沉淀，沉淀湿混得到的原料，且沉淀后的原料中的水分含量为34%；

4）压制成型：采用100吨成型自动压机和120㎏/㎝² 的压力对沉淀后的原料压制成型，保证了密度的一致性，有利于预烧时的固相反应；

5）预烧：采用36米昆道推板电窑对压制成型的原料进行预烧结处理，预烧结温度为1170℃，保温2小时后，自然冷却，得到预烧料，通过采用该预烧温度，能够保证预烧料中生产高性能M相，稀土离子置换率更高；

6）一次破碎：对预烧料进行干式球磨破碎，并采用超声波振动筛将破碎的预烧料过筛分级，通过采用超声波分级筛选，保证了二次磨料的进料颗粒的一致性，从而达到料浆颗粒的一致性，能够有效提高产品的抗折强度。

7）二次球磨：采用料：球：水之比为1：10：2的湿法磨料，磨料后的粒度为0.86μm，脱水后的料浆含水率35%；

8）成型：采用150吨自动液压机和硬质合金流道式模具对二次球磨得到的料浆压制成型，成型得到的生坯密度为3.5g/㎝²；

9）烧结：采用36米双推板隧道电窑对成型后的生坯进行烧结处理，且该36米双推板隧道电窑的进车速度为1.45米/小时，烧结的温度为1179℃，保温2.5小时后，随出窑速度冷却至常温。

实施例九

本发明的超薄永磁铁氧体磁瓦，采用上述实施例五至实施例八的永磁铁氧体的制造方法得到磁瓦，并将该磁瓦经磨加工至设定尺寸大小，且本发明的超薄永磁铁氧体磁瓦的厚度小于等于3.5mm，抗折强度大于150N。本实施例的磨加工设备采用自动柔性送进式全自动磨床，保证超薄永磁铁氧体磁瓦不受损伤且形为公差一致性好。具体的，本实施例的超薄永磁铁氧体磁瓦的厚度为3.0mm，抗折强度为200N。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。