一种高矫顽力永磁铁氧体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于磁性材料制备技术领域，尤其是涉及一种高矫顽力永磁铁氧体及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车行业、电动自行车、办公自动化设备、家电行业、电动工具和玩具行业等 领域高速发展，世界对永磁铁氧体材料的需求逐年增加。当今汽车电机、变频电机等正向节 能、轻量、小型、高效率化方向发展，需要永磁铁氧体在低温或高温条件使用下，不发生退磁 现象，保证产品的可靠性，就需要高矫顽力的永磁铁氧体材料。现在实际生产中，高矫顽力 永磁铁氧体的制备方法主要是在生产永磁铁氧体的配料阶段加入添加剂如Al2〇3、Si〇2、 Cr203、C〇203等，而这些添加剂在提高矫顽力的同时，剩磁也随着急剧的下降。因此加入这些 添加剂如Al 2〇3、Si〇2、〇2〇3、C〇2〇3等难以在获得高矫顽力的情况下使磁体的综合性能有效 提尚。
[0003] 中国发明专利（公布号为CN102408229A)公开了一种提高永磁铁氧体矫顽力的方 法，其具体步骤为：1 )、配料：在锶铁氧体一次预烧料的基础上，二次工艺中添加 Ca⑶3、 SrC03、Si〇2、AI2O3、H3B〇3、Cr2〇3中的任意2~6种，同时加入添加剂，其组成为R xAlyFez0m，其中 x = 2~7、y=l~2、z = 3~9、m = 5~11，R为 Pr、Bi、Gd、Nd、Cu、Cr、Co其中的二种或多种的混 合物;相对于预烧料，添加物质的重量百分数为:〇. 2 %~1.4%CaC03、0.1 %~0.6 % Sr⑶3、 0.2%~0.8%Si〇2、0.2%~0·8%Α?2〇3、〇·1%~〇·5%Η3Β〇3、0·2%~0·8%〇2〇3、〇·1%~ 2.5%R xAlyFez0m; 2)、球磨：用滚磨机来进行二次球磨，所用的钢球为直径5~10毫米的轴承 钢球，球磨时间为15~20小时;料、球、水的质量百分比为1:15:2;二次球磨的粒度用激光粒 度仪测试，其D50控制在0.80~0.95μπι范围内；3)、压制成型：用磁性材料液压机对球磨后的 料衆进行压制，压制后的毛还直径为30~40mm，高度为15~25mm，密度为3.1~3.3g/cm 3;压 制前料浆的含水量控制在33~38% ;4)、烧结:利用程控式箱式电炉对毛坯进行烧结，其工 作温度为100~1300°C:具体的烧结工艺如下：（180°C±20°C)/(1.0~1.5h) + (380°C±20 °C)/(1.0~1.5h)+(600°C±20°C)/(1.0~1.5h)+(850°C±20°C)/(1.0~1.5h)+(1100°C± 20°C)/(1.0~1.51〇+(1200°〇±50°〇/(1.5~2.011) ;5)、磨加工：将烧结出来的毛坯上下面 磨平，符合产品要求。存在的问题是:第一、在二次球磨中添加添加剂R xAlyFez0m，RxAl yFez0m 制备工艺复杂，费时费力;第二、加入的添加剂含有钴、镨等稀土元素，稀土元素物质的价格 成本高，造成投入成本极大地增加。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高矫顽力永磁铁氧体的制备 方法，使用现有工艺的原料，在不降低剩磁的情况下，提高永磁铁氧体的矫顽力。
[0005] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
[0006] -种高矫顽力永磁铁氧体的制备方法，具体步骤如下：
[0007] 1)、配料:在锶铁氧体预烧料的基础上，添加处理过的原料CaC〇3、Sr⑶3和Fe2〇3中 的一种或两种以上的混合物，但必须存在CaC0 3或Sr⑶3，相对于预烧料，添加物质的重量百 分数为：0.6%~1.4%CaC03、0.1%~1.2%SrC〇3、0.1%~2.0%Fe2〇3;
[0008] 2)、球磨:添加0.2%的葡萄糖酸钙，用滚磨机来进行二次球磨，所用的钢球为直径 3~8mm的轴承钢球，球磨时间为16~30h，料、球、水的质量百分比为1:20:1.5，磨至平均粒 径为 0·80μηι;
[0009] 3)、压制生坯:将上述步骤2)中所得料浆的含水量控制在25%~45%，然后在磁场 中进行压制生坯，压制的压力为500~550kg/cm 3，成型磁场强度2 0.8Τ;
[0010] 4)、烧结:利用程控式箱式电炉对毛坯进行烧结，具体的烧结工艺如下：（180°C土 10°C)/(1.0~1.5h) + (380°C±10°C)/(1.0~1.5h)+(550°C±10°C)/(1.0~1.5h)+(850°C ±10°C)/(1.0~1.5h) + (550°C±10°C)/(1.0~1.5h) + (1100°C±10°C)/(1.0~1.5h) + (1200°C ± 25°C)/(1.5~2. Oh)，以上时间均为保温时间；
[0011] 5)、磨加工:将烧结出来的毛坯上下磨平，用磁性材料自动测量装置对制得的产品 的磁性能进行测试。
[0012] 进一步的，步骤1)中所述原料CaC〇3、SrC〇3和Fe2〇3的处理方法如下：
[0013] 1)球磨：将原料CaC03、SrC03和Fe203中的两种或两种以上的混合物和分散剂放入 砂磨机中，必须存在CaC03或Sr⑶3,其中分散剂为:0.1%《葡萄糖酸钙<0.8%，0.1% <山 梨醇< 1.0%，分散剂可以提高料浆的取向度，水为介质，料:球:水=1: 20:1.5，转速400r/ min，搅拌3~10小时；
[0014] 2)烧结:利用程控式箱式电炉对步骤1)所得到的料进行预烧，其烧结温度从100°C 升温至 500°C，具体的烧结工艺如下：（100°C±10°C)/(0.5~2.0h)+(180°C±10°C)/(0.5~ 2.0h)+(380°C±10°C)/(0.5~2.0h) + (450°C±10°C)/(0.5~2.0h)+(500°C±10°C)/(1.0 ~3. Oh)，以上时间均为保温时间；
[0015] 3)制粉:将步骤2)所得的料进行研磨，制得粉末备用。
[0016]本发明的方法采用现有工艺的原料，并对其中原料CaC〇3、SrC〇3和Fe2〇3进行处理， 在500°C的温度下，几种物质均不会发生变质或反应，在配料阶段，添加经过处理的Ca⑶3、 SrC03和Fe2〇3的单一粉末或混合粉末，由于这些粉末的表面积大大增加，且分散性好，与预 烧铁氧体颗粒混合后，增大了接触面积，在预烧铁氧体颗粒间产生较大的界面能，从而抑制 了铁氧体晶粒的生长，保持了磁体的单畴结构，磁体内晶粒分布均匀，从而提高了磁体的矫 顽力。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合三组对比对本发明进一步说明。
[0018] 本发明的实施例中所使用的预烧料为市场上购买的不同厂家的锶铁氧体预烧料， 编号为A、B和C。
[0019] 第一组:如表1所示，为预烧料A添加添加剂的具体质量组成：
[0020] 表1(重量:单位克）
[0021]
[0023] 对比例A1
[0024] -种永磁铁氧体的制备方法，具体步骤如下：
[0025] 1)、配料:在500g锶铁氧体预烧料的基础上，添加 0 · 5gAl2〇3、1 · 5gSi02、1 · OgCr2〇3、 0 · 5gH3B〇3、3 · OgCaC〇3;
[0026] 2)、球磨:添加 lg葡萄糖酸钙，用滚磨机来进行二次球磨，所用的钢球为直径8mm的 轴承钢球，球磨时间为20小时，料、球、水的质量比为:料:球:水=1:20:1.5，磨至平均粒径 为0 · 8μηι;
[0027] 3)、压制生坯:将上述步骤2)所得料浆的含水量控制在35%，然后在磁场中进行压 制生坯，压制的压力为550kg/cm 3,成型磁场强度1.0Τ;
[0028] 4)、烧结：利用程控式箱式电炉对毛坯进行烧结，具体的烧结工艺如下：180°C/ 1 · 0h+380°C/l · 0h+550°C/l · 0h+850°C/l ·0h+950°C/l · Oh+1100°C/1 · Oh+1185°C/2 · 5h，以上 时间均为保温时间；
[0029] 5)、磨加工:将烧结出来的毛坯上下磨平，用磁性材料自动测量装置对制得的产品 的磁性能进行测试，具体性能如表2所示。
[0030] 实施例al
[00311本实施例，首先处理原料，具体处理方法如下：
[0032] 1)球磨：将原料500gCa⑶3、2.5g葡萄糖酸钙和3.0g山梨醇放入砂磨机中，水为介 质，料:球:水=1:20:1.5，转速400r/min，搅拌8小时；
[0033] 2)烧结:利用程控式箱式电炉对步骤1)所得到的料进行预烧，其烧结温度从100°C 升温至500°C，具体的烧结工艺如下：100°C/1 · 0h+180°C/l · 0h+380°