本發(fā)明涉及永磁鐵氧體生產(chǎn)領(lǐng)域,更具體的說是一種永磁鐵氧體制作方法。
背景技術(shù):
永磁鐵氧體磁鐵屬燒結(jié)永磁材料,由鈣和鍶鐵體組成,這種磁材除了有較強的抗退磁性能,還有成本低廉的優(yōu)勢。鐵氧體磁鐵剛硬易脆,需要特殊的機械加工工藝。其異性磁體因沿制造方向取向,須沿所取方向充磁,而其同性磁體因沒有取向,則可沿任何方向充磁,盡管在受壓面常常是最小的一面會發(fā)現(xiàn)稍強的磁感應(yīng)。磁能積范圍在1.1MGOe至4.0MGOe之間。由于成本低廉,鐵氧體磁鐵有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,從電機、揚聲器到玩具、工藝品,因而是目前應(yīng)用最廣的永磁材料。
目前高性能永磁鐵氧體的生產(chǎn),為了提高磁體Br,較多工廠去購買高性能的原材料,購買高性能的原材料,價格很高,工廠利潤低,生產(chǎn)過程控制不好的話,會導(dǎo)致磁體性能不一致,性能時高時低,嚴重影響電機裝配后的使用效果。
針對現(xiàn)有永磁鐵氧體磁體工藝技術(shù)的不足,提供一種高性能永磁鐵氧體磁體制備方法,通過優(yōu)化配方,控制粉料粒度分布,取向成型等,制備高Br4350永磁鐵氧體,解決高性能Br4350永磁鐵氧體產(chǎn)品的批量生產(chǎn)的難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種永磁鐵氧體制作方法,通過優(yōu)化配方,取向成型,控制粉料粒度分布、磁體氧含量等工藝,提供一種永磁鐵氧體制作方法,解決高性能永磁鐵氧體批量生產(chǎn)的難題。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明涉及永磁鐵氧體生產(chǎn)領(lǐng)域,更具體的說是一種永磁鐵氧體制作方法,包括以下步驟:
(1)稱取鐵紅預(yù)燒料重量0.1-0.6%的碳酸鈣、0.1-0.4%的二氧化硅、0.1-0.4%的硼酸、0.1-2.5%的氧化鑭、0.1-1.5%的氧化鈷以及0.1-0.4%的分散劑,加入鐵紅預(yù)燒料中混合均勻,獲得原料;
(2)按原料:鋼球:水=1:16:2的重量比稱取原料、鋼球和水,并混合均勻,獲得加工料;
(3)將步驟(2)得到的加工料采用濕式球磨方式連續(xù)研磨獲得粗料,將粗料過100目的篩網(wǎng)獲得料漿;
(4)將步驟(3)得到的料漿自然降溫至50℃以下,對料漿進行含水量調(diào)整,調(diào)整至料漿濃度為70-75wt%,然后進行磁場成型,成型磁場強度不小于1000kA/m,獲得成型體;
(5)向步驟(4)得到的成形體先在100-300℃的溫度下進行熱處理,除去水分,然后在空氣中進行燒結(jié),升溫速度是120-130℃/小時,燒結(jié)溫度為1200-1250℃,保溫時間為0.3-0.5小時,從而獲得永磁鐵氧體。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化,本發(fā)明一種永磁鐵氧體制作方法所述的鐵紅預(yù)燒料的型號為XY-30H-2鐵紅預(yù)燒料。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化,本發(fā)明一種永磁鐵氧體制作方法所述的鋼球為直徑6.3mm和直徑8mm的混合鋼球,直徑6.3mm的鋼球占鋼球總重量65%。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化,本發(fā)明一種永磁鐵氧體制作方法所述的水為PH值為7-8的純水。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化,本發(fā)明一種永磁鐵氧體制作方法所述的分散劑為偶聯(lián)劑520。
本發(fā)明一種永磁鐵氧體制作方法的有益效果為:通過優(yōu)化配方,取向成型,控制粉料粒度分布、磁體氧含量等工藝,提供一種永磁鐵氧體制作方法,解決高性能永磁鐵氧體批量生產(chǎn)的難題;通過調(diào)整添加劑可以有效地調(diào)節(jié)磁性參數(shù),包括飽和磁化強度,剩余磁化強度,磁晶各向異性常數(shù)等。在燒結(jié)過程中,添加劑或存在于鐵氧體晶界上,或固溶于晶粒內(nèi)部,從而提高了磁體的密度,改善了晶粒的形貌和尺寸及取向度。由于密度和取向度的提高,剩磁得以提高。由于降低了燒結(jié)溫度,控制了晶粒的大小和形貌,提高了單疇粒子的比例,從而提高了矯頑力;采用稀土金屬La和Ca置換鍶鐵氧體中的Sr,可獲得傳統(tǒng)鍶鐵氧體無法獲得的高磁性能,其Br+1/3HcJ(衡量包括剩余磁通密度以及矯頑力這二者綜合磁特性的尺度)可達5733-5850。與傳統(tǒng)鍶鐵氧體相比,要獲得相同的磁通密度,高性能稀土置換鍶鐵氧體磁體的體積可以減小20%。同時磁體矯頑力的溫度特性獲得明顯改善,其溫度系數(shù)從+0.5-+0.3%/K降低到+0.07%/K,使其可以應(yīng)用于傳統(tǒng)鍶鐵氧體無法使用的低溫環(huán)境,如高海拔、高緯度等寒冷地區(qū)。
具體實施方式
本發(fā)明涉及永磁鐵氧體生產(chǎn)領(lǐng)域,更具體的說是一種永磁鐵氧體制作方法,包括以下步驟:
(1)稱取鐵紅預(yù)燒料重量0.1-0.6%的碳酸鈣、0.1-0.4%的二氧化硅、0.1-0.4%的硼酸、0.1-2.5%的氧化鑭、0.1-1.5%的氧化鈷以及0.1-0.4%的分散劑,加入鐵紅預(yù)燒料中混合均勻,獲得原料;碳酸鈣、二氧化硅、硼酸、氧化鑭、氧化鈷以及分散劑是研制的一種添加擠,該添加劑是一種可以在固相反應(yīng)中起著控制動力學(xué)反應(yīng),控制晶體微結(jié)構(gòu)等作用的物質(zhì)。通過調(diào)整添加劑可以有效地調(diào)節(jié)磁性參數(shù)包括飽和磁化強度,剩余磁化強度,磁晶各向異性常數(shù)等。在燒結(jié)過程中,添加劑或存在于鐵氧體晶界上,或固溶于晶粒內(nèi)部,從而提高了磁體的密度,改善了晶粒的形貌和尺寸及取向度。由于密度和取向度的提高,剩磁得以提高。由于降低了燒結(jié)溫度,控制了晶粒的大小和形貌,提高了單疇粒子的比例,從而提高了矯頑力。經(jīng)過多次實驗對比得出,該比例的添加劑組成,效果最佳。
(2)按原料:鋼球:水=1:16:2的重量比稱取原料、鋼球和水,并混合均勻,獲得加工料;原料、鋼球、水的配比調(diào)整不當(dāng),會造成料漿粒度分布過寬。
(3)將步驟(2)得到的加工料采用濕式球磨方式連續(xù)研磨獲得粗料,將粗料過100目的篩網(wǎng)獲得料漿;經(jīng)過多次實驗對比得出,該比例的原料、鋼球、水的配比,效果最佳。
(4)將步驟(3)得到的料漿自然降溫至50℃以下,對料漿進行含水量調(diào)整,調(diào)整至料漿濃度為70-75wt%,然后進行磁場成型,成型磁場強度不小于1000kA/m,獲得成型體;料漿溫度過高,料漿的粘度大,料漿的流動性差,不利于磁場取向,經(jīng)過多次實驗對比得出50℃以下,效果最好。料漿的含料量過低,壓制成型困難,成型后產(chǎn)品容易開裂,經(jīng)過多次實驗對比得出料漿濃度為70-75wt%時,效果最好。
(5)向步驟(4)得到的成形體先在100-300℃的溫度下進行熱處理,除去水分,使殘存在碳酸鹽中的CO2釋放,完成固相反應(yīng),然后在空氣中進行燒結(jié),升溫速度是120-130℃/小時,燒結(jié)溫度為1200-1250℃,保溫時間為0.3-0.5小時,從而獲得永磁鐵氧體。升溫速度過快,產(chǎn)品容易開裂。燒結(jié)溫度過高或過低,都不能達到要求的性能。結(jié)合合適的燒結(jié)曲線溫度,細化晶粒,晶體完全完成固相反應(yīng),燒結(jié)密度增大,Br提高,最終獲得的產(chǎn)品Br≥4350Oe。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化,本發(fā)明一種永磁鐵氧體制作方法所述的鐵紅預(yù)燒料的型號為XY-30H-2鐵紅預(yù)燒料。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化,本發(fā)明一種永磁鐵氧體制作方法所述的鋼球為直徑6.3mm和直徑8mm的混合鋼球,直徑6.3mm的鋼球占鋼球總重量65%。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化,本發(fā)明一種永磁鐵氧體制作方法所述的水為PH值為7-8的純水。
作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化,本發(fā)明一種永磁鐵氧體制作方法所述的分散劑為偶聯(lián)劑520。
當(dāng)然,上述說明并非對本發(fā)明的限制,本發(fā)明也不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也屬于本發(fā)明的保護范圍。