本發明涉及永磁材料領域,確切地說是一種Mg、Be摻雜鐵氧永磁材料。
背景技術:
永磁鐵氧體是目前應用型鐵磁材料與器件中的具有典型代表性、應用廣泛的一類材料,它被廣泛地用于永磁電機、磁選設備及各類電子器件。由于其價廉,提升或調控其電磁性能以滿足不同應用場合的性能要求已是目前研究六角晶型鐵氧體材料的熱點之一。其中具有M型磁鉛石結構的鍶鐵氧體(SrFe12O19)被廣泛應用。目前對于M型鍶鐵氧體磁體主要著眼于使鐵氧體晶粒的粒徑接近單疇粒徑,使鐵氧體晶粒在磁各向異性方向排列以及進行高密度化方面,一直進行高性能化的努力。這種努力的結果是M型鍶鐵氧體磁體的磁性能已接近其上限,難以期望磁性能得到飛躍性提高。因此進一步開發創新永磁鐵氧體,推動磁體磁性能的高性能化,以滿足不同應用場合性能要求已成為目前永磁材料研究的重點。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種Mg、Be摻雜鐵氧永磁材料。
上述目的通過以下方案實現:
一種Mg、Be摻雜鐵氧永磁材料,其特征在于:Sr1-xAx[Fe12-yMyMgxBe2.5-y]zO19,其中,A為La或Pr中一種或兩種比例組合,M為選自Ni、Co、Al、Ga中的一種或者幾種;0.0≤x≤0.43,1.0≤y≤2.0,0.0≤z≤0.5。
所述的Mg、Be摻雜鐵氧永磁材料的制備方法,其特征在于包括以下步驟:
(1)配料混合
以碳酸鍶、鐵紅、氧化鈹、氧化鎂作為原料基本成分,根據上述分子結構計算稱量含有所需元素的原料,后將稱量好的粉末放入球磨機進行濕法球磨,球磨時間控制在28-30,球磨后的混合物料平均粒度不高于0.70m;
(2)預燒
待球磨完成后,將所得的料漿烘干,然后將料漿在1200-1350℃下預燒,保溫時間為0.2-10小時,得到預燒料顆粒;
(3)粗粉碎
將上述預燒料顆粒加入破碎機進行粗粉碎,過30-120目的細篩,得預燒料粗粉;
(4)球磨
上述預燒料粗粉中加入一定量的二次添加劑,CaCO3 0.4%-1.4%、Pr6O11 0.5%-1.5%、Cr2O3 0.1%-0.6%、Al2O3·2SiO2·2H2O 0.3%-0.7%、CaB2O3 0.1%-0.9%,混合均勻,將所得混合物在型星 進行濕法球磨,研磨時間控制在45小時以上,PH值控制在6.0-7.0;
(5)成型
球磨后的料漿自然沉淀,含水量控制在30%-40%條件下,然后將料注入模具,在磁場強度不低于8000Oe的條件下加壓成型,保壓時間控制在50-75s, 壓力控制在35-45MPa;
(6)燒結
將成型生坯在氧氣含量大于90%氛圍下進行燒結,燒結溫度為1150℃-1250℃,燒結時間為3.0-6.0小時。
所述的Mg、Be摻雜鐵氧永磁材料的制備方法,其特征在于,所述的配料混合工序中,配料中還包含有一次添加劑SiO2和H3BO3 ,其占原料總重量的比例:SiO2:6.5-10.0wt%,H3BO3:0.05-5.5wt%。
所述的Mg、Be摻雜鐵氧永磁材料的制備方法,其特征在于,所述的二次添加劑包括CaCO3、Pr6O11、Cr2O3、Al2O3·2SiO2·2H2O 、CaB2O3,其占原料總重量的比例分別為:CaCO3 :0.2-4.3wt%;Pr6O1:0.0-5.31wt%;Cr2O3:0.06-7.11wt%;Al2O3·2SiO2·2H2O:0.03-3.57wt%;CaB2O3:0.04-5.65wt%。
本發明的有益效果為:本發明實現了較高溫度燒結時內稟矯頑力變化小,剩余磁通密度大幅提高,角型比任然保持在80%以上,制得的永磁鐵氧體性能優異,Br≥4700Gs,Hcj≥54500 Oe,且成本低,經久耐用,應用前景廣闊,適合大規模工業化生產。
具體實施方式
實施例1
Sr1-xAx[Fe12-yMyMgxBe2.5-y]zO19,混料,碳酸鍶69.84g、氧化鑭86.24g、鐵紅1241.56g、四氧化三鈷131.46g,氧化鎂35g,氧化鈹29g,同時添加SiO2 12g,H3BO3 5g,在球磨機中添加酒精800ml,球磨后保證粒度低于0.85μm,取出料漿,將1300g料漿烘干后在氧氣含量70%、氟氣含量30%的混合氣體氣氛下進行預燒,預燒溫度為1350℃,保溫時間為0.5小時,得到預燒料顆粒,然后粗粉碎過200目篩,得預燒料粗粉;
稱取上述粗粉1000g,并添加CaCO36g、Pr6O1130g、Cr2O32g、Al2O3·2SiO2·2H2O 5g、CaB2O34g,一并加入行星球磨機并添加酒精溶劑900毫升,時間設定45小時,PH值控制在9.5,取出料漿自然沉淀,在磁場12000Oe、保壓時間100s、 壓力90MP條件,壓制成直徑135mm,厚度12mm的樣塊,在推板窯內燒結,速度為20分鐘一車,溫度調節在1250℃,燒結時間為1.0小時,將冷卻后的樣塊切成10mm*10mm的立方塊,測試后的磁性能達到:Br:4555Gs,Hcb:4287Oe,Hcj:5617Oe,BHmax:4.99MGOe。
實施例2:
依照分子式Sr1-xAx[Fe12-yMyMgxBe2.5-y]zO19,混料,碳酸鍶79.84g、氧化鑭106.24g、鐵紅1241.56g、四氧化三鈷131.46g,氧化鎂31g,氧化鈹21g同時添加SiO2 10g,H3BO3 4g,在球磨機中添加酒精800ml,球磨后保證粒度低于0.45μm,取出料漿,將1300g料漿烘干后在氧氣含量80%、氮氣含量2%以下的混合氣體氣氛下進行預燒,預燒溫度為1300℃,保溫時間為1小時,得到預燒料顆粒;然后粗粉碎過200目篩,得預燒料粗粉;
稱取上述粗粉1000g,并添加CaCO3 12g、Pr6O11 13g、Cr2O3 4g、Al2O3·2SiO2·2H2O 6g、CaB2O3 7g,一并加入行星球磨機并添加酒精溶劑900毫升,時間設定45小時,PH值控制在8.3,取出料漿自然沉淀,在磁場8000Oe、保壓時間35s、 壓力15MP條件,壓制成直徑15mm,厚度12mm的樣塊,在推板窯內燒結,速度為15分鐘一車,溫度調節在1290℃,燒結時間為1.0小時,將冷卻后的樣塊切成11mm*11mm的立方塊,測試后的磁性能達到:Br:4776Gs,Hcb:4223Oe,Hcj:5732 Oe,BHmax:5.28MGOe。
對比實施例:
依照分子式Sr1-xAx[Fe12-yMyMgxBe2.5-y]zO19,混料,碳酸鍶30.54g、氧化鑭51.77g、鐵紅1155g、四氧化三鈷50.5g,氧化鎂0g,氧化鈹0g同時添加SiO2 7g、H3BO3 3g,在球磨機中添加酒精800ml,球磨后保證粒度低于0.45μm,取出料漿,將1300g料漿烘干后在氧氣含量70%、氟氣含量30%的混合氣體氣氛下進行預燒,預燒溫度為1300℃,保溫時間為1小時,得到預燒料顆粒;然后粗粉碎過200目篩,得預燒料粗粉;
稱取上述粗粉1000g,并添加CaCO3 10g、Pr6O1115g、Cr2O3 3g、Al2O3·2SiO2·2H2O 10g、CaB2O38g,一并加入行星球磨機并添加酒精溶劑900毫升,時間設定45小時,PH值控制在8.3,取出料漿自然沉淀,在磁場12000Oe、保壓時間100S、 壓力90MP條件,壓制成直徑135mm,厚度12mm的樣塊,在推板窯內燒結,速度為20分鐘一車,溫度調節在1250℃,燒結時間為1.0小時,將冷卻后的樣塊切成10mm*10mm的立方塊,測試后的磁性能達到:Br:4219Gs,Hcb:3885Oe,Hcj:4800Oe,BHmax:4.47MGOe。