一种无稀土置换的高内禀高磁能积永磁锶铁氧体材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种无稀土置换的高内禀高磁能积永磁锶铁氧体材料的制备方法，制得粒度分散性小，取向度高，磁性能兼顾的达到较高指标的高性能永磁铁氧体材料，无需添加昂贵的稀土和贵金属氧化物，达到同档次材料性能，且满足同档用户使用，可广泛用于汽车电机中作永久磁场，用于计算机驱动系统以及机械吸引装置中。

说明书

技术领域

本发明属于磁性功能材料制备方法，具体是一种无稀土置换的高内禀高磁能积永磁锶铁氧体材料的制备方法。   

背景技术

国内外制造Br400mT，Hcj319kA/m及以上的高性能永磁铁氧体材料，均采用La₂O₃和Co₂O₃一定比例加入分别置换部分Sr和Fe离子，尤其是日本TDK公司，将此作为专利在其国内申报，据研究La和Co离子置换的结果，将会增加材料的各向异性，不影响剩磁Br值变化，使永磁铁氧体磁性能参数达到上述值。

 

发明内容

本发明是从机理分析和工艺角度分析，在永磁铁氧体材料中，采用纳米级的SiO₂和CaCo₃组合作交换耦合剂，充分弥散在晶粒边界，CaCo₃纳米粉在温度较低时产生局部熔融高温，提高剩磁Br值，同时SiO₂又使晶粒不迅速长大，保持材料较高的Hcj值，在制备工艺中，同时添加氧化钇作为微观结构控制剂，保持材料颗粒之间散差较小，生成最佳磁性能，同时采用亲水基油酸钠分散剂，消除材料颗粒之间的凝聚，在成型取向时提高取向度，进一步提高Br值。

本发明的一种无稀土置换的高内禀高磁能积永磁锶铁氧体材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）按Fe₂O₃：SrO的摩尔比为6：1的配比进行一次配料，加入0.2%重量比的纳米SiO₂和0.2%重量比的纳米CaCo₃作为交换耦合剂，经预烧并粗破碎成粉料；

2）加入0.2%~0.4%重量比的氧化钇作为微观控制剂，加入0.03%~0.05%重量比的油酸钠作为分散剂，将粉料湿法球磨至0.8~0.85μm的粒度；

3）采用取向磁场≥650 kA/m的成型工艺成型,使生坯密度达到3.2g/cm³以上，在氧气条件下烧结。

所述的方法，其特征在于步骤1）中的预烧温度为1300℃±15℃，保温时间2小时。

所述的方法，其特征在于步骤1）中粗破碎成粉料的粒度为3~5μm。

所述的方法，其特征在于步骤2）中湿法球磨时的料:球:水的重量比是1:6:1.2。

所述的方法，其特征在于步骤2）中加入0.3%重量比的氧化钇作为微观控制剂。

所述的方法，其特征在于步骤2）中加入0.04%重量比的油酸钠作为分散剂。

所述的方法，其特征在于步骤3）中取向磁场为650 kA/m，压制的生坯密度为3.25 g /cm³。

所述的方法，其特征在于步骤3）中烧结温度为1220℃。

本发明的一种无稀土置换的高内禀高磁能积永磁锶铁氧体材料的制备方法，制得粒度分散性小，取向度高，磁性能兼顾的达到较高指标的高性能永磁铁氧体材料，无需添加昂贵的稀土和贵金属氧化物，达到同档次材料性能，且满足同档用户使用，可广泛用于汽车电机中作永久磁场，用于计算机驱动系统以及机械吸引装置中。

 

具体实施方式

实施例1：

按Fe₂O₃：SrO的摩尔比为6：1的配比进行一次配料，加入0.2%重量比的纳米SiO₂和0.2%重量比的纳米CaCo₃作为交换耦合剂，一次预烧温度1300℃±15℃,保温2小时,预烧后的永磁铁氧体材料采用锷式破碎机振动破碎至3~5μm的粗粉料,再用湿法球磨机,按料:球:水=1:6:1.2的重量比例,加入0.3%重量比的氧化钇作微观控制剂,加入0.04%重量比的油酸钠作分散剂,细磨至0.8μm~0.85μm粒度经沉淀,采用150吨全自动液压机,一模多件,取向磁场650 kA/m,压制的生坯密度3.25g/cm³，在36米自动电气推板窑中1220℃下保温烧结。经测试磁性能达到：Br：405mT，Hcb：287kA/m，Hcb：287 kA/m；内禀矫顽力：320 kA/m，最大磁能积30.5 kJ/m3，达到本发明的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。