本發(fā)明涉及永磁材料制造技術(shù)領(lǐng)域,確切地說(shuō)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(shù):
永磁材料具有寬磁滯回線、高矯頑力、高剩磁,一經(jīng)磁化即能保持恒定磁性的材料。又稱(chēng)硬磁材料。實(shí)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(fù)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(wěn)定性好,耐環(huán)境變化強(qiáng),原料來(lái)源豐富、性能價(jià)格比較高、工藝成熟,又不存在氧化問(wèn)題,故在永磁材料的諸多應(yīng)用領(lǐng)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(chǎn)以來(lái),其發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛,目前產(chǎn)值約為稀土永磁的1.5倍,預(yù)計(jì)今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),它仍將是應(yīng)用最廣、需求量最大的永磁材料。同時(shí),鐵氧體永磁及其應(yīng)用產(chǎn)品還是典型的節(jié)能、節(jié)材、節(jié)匯和出口創(chuàng)匯產(chǎn)品。無(wú)論從資源利用角度,還是從能源和應(yīng)用的角度來(lái)看,其發(fā)展前景都十分廣闊。發(fā)展鐵氧體永磁對(duì)發(fā)展中國(guó)汽車(chē)、摩托車(chē)、電子信息等國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)及出口創(chuàng)匯具有重大意義,符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策與規(guī)劃,隨著電子信息技術(shù)迅速發(fā)展,國(guó)內(nèi)外對(duì)高性能鐵氧體永磁的市場(chǎng)需求越來(lái)越大。因此,研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)高性能鐵氧體永磁材料既十分必要,又大有可為。
目前對(duì)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(guò)如上一直進(jìn)行高性能化的努力。其磁性能已接近其上限,繼續(xù)進(jìn)一步優(yōu)化工藝配方,改進(jìn)其性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)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(guò)以下方案實(shí)現(xiàn):
一種 Ca-La-Co-Fe-F-O永磁鐵氧體材料,其特征在于:
化學(xué)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(xué)式進(jìn)行配料,同時(shí)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(yù)燒,保溫2.5-3.0小時(shí),后自然冷卻,振磨機(jī)粉碎,過(guò)100-120目篩,得粉碎后的預(yù)燒料;
(3)稱(chēng)取一定量粉碎后的預(yù)燒料進(jìn)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(jìn)行pH值調(diào)節(jié)、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(jī),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(shí)進(jìn)行磁場(chǎng)取向,壓制壓強(qiáng)15-30MPa,取向磁場(chǎng)13000-15000 Oe;
(6)將所得料塊進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)溫度1120-1350℃,在富氧氣氛下保溫3.5-5小時(shí),即可
本發(fā)明的有益效果為:本專(zhuān)利改變以往的磁石離子取代方向,同時(shí)取代陰離子O最終實(shí)現(xiàn)高性能的突破。本發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn),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(shí)施方式
實(shí)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(shí)添加燒結(jié)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(jī)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(yù)燒,保溫3.5小時(shí)。冷卻后粗粉碎,過(guò)120目篩;
將得到的粗粉取1200克,加SrCO3 43克,納米級(jí)SiO212克,納米級(jí)硼酸 11g,加入上述球磨機(jī),同時(shí)加水3kg 酒精3kg ,研磨35小時(shí),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(qiáng)15MPa,保壓時(shí)間10s ,磁場(chǎng)取向13000Oe,壓成直徑約32mm的圓餅,再在1220℃保溫3小時(shí),在馬弗爐燒成圓餅。磨光打磨后,檢測(cè)材料磁性能,結(jié)果:Br:4955Gs,Hcb:4456Oe,Hcj:4620Oe,BHmax:6.93MGOe。
實(shí)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(shí)添加燒結(jié)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(jī)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(yù)燒,保溫3.5小時(shí)。冷卻后粗粉碎,過(guò)120目篩;
將得到的粗粉取1200克,加SrCO3 46克,納米級(jí)SiO217克,納米級(jí)硼酸 15g,加入上述球磨機(jī),同時(shí)加水3kg 酒精3kg ,研磨35小時(shí),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(qiáng)15MPa,保壓時(shí)間10s ,磁場(chǎng)取向13000Oe,壓成直徑約32mm的圓餅,再在1220℃保溫3小時(shí),在馬弗爐燒成圓餅。磨光打磨后,檢測(cè)材料磁性能,結(jié)果:Br:4905Gs,Hcb:4356Oe,Hcj:4720Oe,BHmax:6.92MGOe。
對(duì)比例:
按化學(xué)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(shí)添加燒結(jié)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(jī)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(yù)燒,保溫3.5小時(shí)。冷卻后粗粉碎,過(guò)120目篩;
將得到的粗粉取1200克,加SrCO3 46克,納米級(jí)SiO217克,納米級(jí)硼酸 15g,加入上述球磨機(jī),同時(shí)加水3kg 酒精3kg ,研磨35小時(shí),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(qiáng)15MPa,保壓時(shí)間10s ,磁場(chǎng)取向13000Oe,壓成直徑約32mm的圓餅,再在1220℃保溫3小時(shí),在馬弗爐燒成圓餅。磨光打磨后,檢測(cè)材料磁性能,結(jié)果:Br:4305Gs,Hcb:3956Oe,Hcj:4420Oe,BHmax:3.92MGOe。