本發明涉及永磁材料制造技術領域,確切地說是一種 Ca-La-Co-Fe-F-O永磁鐵氧體材料及其制備方法。
背景技術:
永磁材料具有寬磁滯回線、高矯頑力、高剩磁,一經磁化即能保持恒定磁性的材料。又稱硬磁材料。實用中,永磁材料工作于深度磁飽和及充磁后磁滯回線的第二象限退磁部分。常用的永磁材料分為鋁鎳鈷系永磁合金、鐵鉻鈷系永磁合金、永磁鐵氧體、稀土永磁材料和復合永磁材料。
永磁材料包括鐵氧體永磁、稀土永磁(稀土鈷、釹鐵硼等)、鋁鎳鈷、鐵鉻鈷、鋁鐵等材料,其中最常用、用量最大的是鐵氧體永磁、釹鐵硼稀土永磁。
鐵氧體永磁在永磁材料中,盡管綜合磁性能較低,但與金屬永磁相比,電阻率高,穩定性好,耐環境變化強,原料來源豐富、性能價格比較高、工藝成熟,又不存在氧化問題,故在永磁材料的諸多應用領域,仍是最理想的首選永磁材料。鐵氧體永磁自50年代批量生產以來,其發展勢頭十分迅猛,目前產值約為稀土永磁的1.5倍,預計今后較長一段時間內,它仍將是應用最廣、需求量最大的永磁材料。同時,鐵氧體永磁及其應用產品還是典型的節能、節材、節匯和出口創匯產品。無論從資源利用角度,還是從能源和應用的角度來看,其發展前景都十分廣闊。發展鐵氧體永磁對發展中國汽車、摩托車、電子信息等國民經濟支柱產業及出口創匯具有重大意義,符合國家產業政策與規劃,隨著電子信息技術迅速發展,國內外對高性能鐵氧體永磁的市場需求越來越大。因此,研究開發和生產高性能鐵氧體永磁材料既十分必要,又大有可為。
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,密度,粒度,取向度,摻雜等工藝處理方法。通過如上一直進行高性能化的努力。其磁性能已接近其上限,繼續進一步優化工藝配方,改進其性能。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種 Ca-La-Co-Fe-F-O永磁鐵氧體材料及其制備方法。
上述目的通過以下方案實現:
一種 Ca-La-Co-Fe-F-O永磁鐵氧體材料,其特征在于:
化學式為:Ca0.1-0.2·La0.2-0.3·Fe11.2-12.36·Co0.26-0.35·F0.0-0.15·O10-19.。
所述的 Ca-La-Co-Fe-F-O永磁鐵氧體材料的制備方法,其特征在于:
制備方法包括以下步驟:
(1)碳酸鈣、氧化鑭、鐵紅、氧化鈷,氟化鈣為原料,按照化學式進行配料,同時添加0.45-0.5%的葡萄糖酸鈣、0.45-0.5%的納米Si,得一次配料;
(2)將配好的物料在1220℃-1310℃富氧氣氛下預燒,保溫2.5-3.0小時,后自然冷卻,振磨機粉碎,過100-120目篩,得粉碎后的預燒料;
(3)稱取一定量粉碎后的預燒料進行二次配比;添加SrCO3、BaCO3、 CaCO3、 BiO、CuO中的一種或多種,添加3-3.5%的NH4進行pH值調節、5-5.5%的葡萄碳酸鈣,得二次配料;
(4)將二次配料后的物料投入行星球磨機,球磨至平均粒度0.66微米左右;將料漿濃縮到重量含去離子水17-37%;
(5)將料漿壓制成三角塊同時進行磁場取向,壓制壓強15-30MPa,取向磁場13000-15000 Oe;
(6)將所得料塊進行燒結,燒結溫度1120-1350℃,在富氧氣氛下保溫3.5-5小時,即可
本發明的有益效果為:本專利改變以往的磁石離子取代方向,同時取代陰離子O最終實現高性能的突破。本發明創新點,性能大幅度提升,剩磁變化極小的情況下,Hcj變化較大。
具體實施方式
實施例一:
按分子式Ca0.15·La0.25·Fe11.4·Co0.27.F0.1-O18.9;
,碳酸鈣 15 g、氧化鑭 30 g、高純鐵紅 1220 g、氧化鈷 19 g,氟化鈣 35g 同時添加燒結控制劑NH4 55克,葡萄糖酸鈣 22克,山梨糖醇 32g。加水70L,一起在行星球磨機中研磨至平均粒度0.66微米出料,再壓制脫水成塊狀。然后在1230℃富氧氣氛下預燒,保溫3.5小時。冷卻后粗粉碎,過120目篩;
將得到的粗粉取1200克,加SrCO3 43克,納米級SiO212克,納米級硼酸 11g,加入上述球磨機,同時加水3kg 酒精3kg ,研磨35小時,粒度控制在0.70微米以下,出料后將料漿濃縮到含量18%以下,在壓制壓強15MPa,保壓時間10s ,磁場取向13000Oe,壓成直徑約32mm的圓餅,再在1220℃保溫3小時,在馬弗爐燒成圓餅。磨光打磨后,檢測材料磁性能,結果:Br:4955Gs,Hcb:4456Oe,Hcj:4620Oe,BHmax:6.93MGOe。
實施例二:
Ca0.15·La0.25·Fe11.4·Co0.27.F0.1-O18.9;
,碳酸鈣 15 g、氧化鑭 30 g、高純鐵紅 1220 g、氧化鈷 19 g,氟化鈣 35g 同時添加燒結控制劑NH4 55克,葡萄糖酸鈣 22克,山梨糖醇 32g。加水70L,一起在行星球磨機中研磨至平均粒度0.66微米出料,再壓制脫水成塊狀。然后在1230℃富氧氣氛下預燒,保溫3.5小時。冷卻后粗粉碎,過120目篩;
將得到的粗粉取1200克,加SrCO3 46克,納米級SiO217克,納米級硼酸 15g,加入上述球磨機,同時加水3kg 酒精3kg ,研磨35小時,粒度控制在0.70微米以下,出料后將料漿濃縮到含量18%以下,在壓制壓強15MPa,保壓時間10s ,磁場取向13000Oe,壓成直徑約32mm的圓餅,再在1220℃保溫3小時,在馬弗爐燒成圓餅。磨光打磨后,檢測材料磁性能,結果:Br:4905Gs,Hcb:4356Oe,Hcj:4720Oe,BHmax:6.92MGOe。
對比例:
按化學式Ca0.15·La0.25·Fe11.4·Co0.27O19;
配料,碳碳酸鈣 15 g、氧化鑭 30 g、高純鐵紅 1220 g、氧化鈷 19 g,同時添加燒結控制劑NH4 55克,葡萄糖酸鈣 22克,山梨糖醇 32g。加水70L,一起在行星球磨機中研磨至平均粒度0.66微米出料,再壓制脫水成塊狀。然后在1230℃富氧氣氛下預燒,保溫3.5小時。冷卻后粗粉碎,過120目篩;
將得到的粗粉取1200克,加SrCO3 46克,納米級SiO217克,納米級硼酸 15g,加入上述球磨機,同時加水3kg 酒精3kg ,研磨35小時,粒度控制在0.70微米以下,出料后將料漿濃縮到含量18%以下,在壓制壓強15MPa,保壓時間10s ,磁場取向13000Oe,壓成直徑約32mm的圓餅,再在1220℃保溫3小時,在馬弗爐燒成圓餅。磨光打磨后,檢測材料磁性能,結果:Br:4305Gs,Hcb:3956Oe,Hcj:4420Oe,BHmax:3.92MGOe。