本發(fā)明涉及電機(jī)設(shè)備材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種用于電機(jī)設(shè)備的鐵氧體磁性材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：鐵氧體磁性材料在電性上屬于半導(dǎo)體范疇，所以又稱磁性半導(dǎo)體。磁鐵礦(主要成分fe3o4)是一種最簡(jiǎn)單的鐵氧體。國(guó)際上早在20世紀(jì)初已合成鐵氧體，在30年代，法、日、德、荷相繼進(jìn)行了系統(tǒng)研究。中國(guó)在1956年前后開始鐵氧體的工業(yè)生產(chǎn)。鐵氧體已在通信廣播、計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)控制、雷達(dá)導(dǎo)航、宇宙航行、衛(wèi)星通信、儀表測(cè)量、印刷顯示、污染處理、生物醫(yī)學(xué)、高速運(yùn)輸?shù)确矫鎻V泛應(yīng)用。鐵氧體磁性材料主要有軟磁鐵氧體和永磁鐵氧體。其中，軟磁鐵氧體有錳鐵氧體(mno·fe2o3)、鋅鐵氧體(zno·fe2o3)、鎳鋅鐵氧體(ni-zn·fe2o4)、錳鎂鋅鐵氧體(mn-mg-zn·fe2o4)等單組分或多組分鐵氧體，電阻率比金屬磁性材料大得多，而且有較高的介電性能，因此出現(xiàn)兼有鐵磁性和鐵電性以及鐵磁性和壓電性的鐵氧體。目前我國(guó)鐵氧體干壓工藝研究不多，干壓產(chǎn)品性能普遍不高，一般較好的干壓材料剩磁在360～370mt，內(nèi)稟矯頑力在220-240ka/m，主要用于玩具電機(jī)；在永磁鐵氧體中以各向異性燒結(jié)磁體的磁性能為最佳，其磁性能接近理論值，在汽車、家用電器、電機(jī)設(shè)備等許多領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用。這種生產(chǎn)方法不僅路線長(zhǎng)、成型過程復(fù)雜，而且耗能大，成本高，且取向度低。因此，需要一種制備路線簡(jiǎn)單、成型效率高、取向度高的鐵氧體磁性材料。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于電機(jī)設(shè)備的鐵氧體磁性材料及其制備方法，該磁性材料具有高取向性，氣孔少，均勻性高，適合用于電機(jī)設(shè)備的導(dǎo)電材料。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種用于電機(jī)設(shè)備的鐵氧體磁性材料，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵50-80份、二氧化硅10-18份、氧化鋯1-5份、氧化鎳1-3份、氧化錳3-6份、氧化鋇1-3份、碳酸鍶0.5-2.8份、抗氧化劑0.6-1.2份、吸濕劑0.5-1.6份。優(yōu)選地，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵60份、二氧化硅12份、氧化鋯2份、氧化鎳1份、氧化錳3份、氧化鋇2份、碳酸鍶1.5份、抗氧化劑0.8份、吸濕劑1.2份。優(yōu)選地，所述抗氧化劑選自茶多酚、檸檬酸、丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、叔丁基對(duì)苯二酚中的一種或任意兩種以上的組合。優(yōu)選地，所述吸濕劑選自氯化鈣、氯化鎂、硫酸鈉、硅膠、硫酸銅、溴化鋰中的一種或任意兩種以上的組合。本發(fā)明還提供了上述用于電機(jī)設(shè)備的鐵氧體磁性材料的制備方法，包括如下步驟：（1）預(yù)燒：按照重量份將三氧化二鐵、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶混合均勻，送入超微粉碎機(jī)粉碎后，過200-300目篩，在氧氣含量60-70%的條件下預(yù)燒得到混合物a；（2）球磨粉碎：將混合物a、二氧化硅、抗氧化劑、吸濕劑混合，放入球磨機(jī)中，濕法球磨得到漿液；（3）生坯成型：漿液置于離心機(jī)中離心分離，靜置沉淀6-12小時(shí)后，減壓過濾后將濾餅放置于600-800mt的成型磁場(chǎng)中30-50min，得到成型的生坯；（4）燒結(jié)：將生坯置于氧含量30-50%的條件下燒結(jié)，恒速升溫至580-650℃，保持溫度1-2小時(shí)后，繼續(xù)恒速升溫至1100-1150℃，保持溫度2-3小時(shí)后，取出放置于通風(fēng)干燥處，自然降至室溫得到該鐵氧體材料。優(yōu)選地，所述步驟（1）預(yù)燒的溫度為520-540℃。優(yōu)選地，所述步驟（2）濕法球磨時(shí)物料、鋼球、水的質(zhì)量比為1:3-4:1.5-2.5。優(yōu)選地，所述步驟（4）恒速升溫的速率為80-100℃/min。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：（1）本發(fā)明的鐵氧體磁性材料以三氧化二鐵為主要成分，在自然狀態(tài)下，氧化鐵屬于α型晶胞結(jié)構(gòu)，并不具有磁性，但通過加入二氧化硅、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶等多種金屬化合物，可以改變其晶胞結(jié)構(gòu)，大大提高磁性能和取向性，結(jié)合抗氧化劑和吸濕劑，能夠使該材料隔絕空氣水分，延長(zhǎng)使用壽命。（2）本發(fā)明的鐵氧體磁性材料制備方法主要有預(yù)燒、球磨粉碎、生坯成型、燒結(jié)等步驟，球磨法使得各成分充分混合均勻，減少了各成分間的氣孔，放置磁場(chǎng)中生坯成型后，恒速升溫并降溫進(jìn)一步改善了均勻度和取向性。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。實(shí)施例1.本實(shí)施例的鐵氧體磁性材料，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵60份；二氧化硅12份；氧化鋯2份；氧化鎳1份；氧化錳3份；氧化鋇2份；碳酸鍶1.5份；茶多酚0.8份；溴化鋰1.2份。上述用于電機(jī)設(shè)備的鐵氧體磁性材料的制備方法，包括如下步驟：（1）預(yù)燒：按照重量份將三氧化二鐵、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶混合均勻，送入超微粉碎機(jī)粉碎后，過200-300目篩，在氧氣含量60-70%的條件下預(yù)燒得到混合物a，預(yù)燒的溫度為520℃；（2）球磨粉碎：將混合物a、二氧化硅、抗氧化劑、吸濕劑混合，放入球磨機(jī)中，濕法球磨得到漿液，物料、鋼球、水的質(zhì)量比為1:3:1.5；（3）生坯成型：漿液置于離心機(jī)中離心分離，靜置沉淀6-12小時(shí)后，減壓過濾后將濾餅放置于600-800mt的成型磁場(chǎng)中30-50min，得到成型的生坯；（4）燒結(jié)：將生坯置于氧含量30-50%的條件下燒結(jié)，恒速升溫至580-650℃，保持溫度1-2小時(shí)后，繼續(xù)恒速升溫至1100-1150℃，恒速升溫的速率均為80℃/min，保持溫度2-3小時(shí)后，取出放置于通風(fēng)干燥處，自然降至室溫得到該鐵氧體材料。實(shí)施例2.本實(shí)施例的鐵氧體磁性材料，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵50份；二氧化硅10份；氧化鋯3份；氧化鎳1份；氧化錳4份；氧化鋇1份；碳酸鍶0.8份；檸檬酸0.6份；氯化鎂0.8份。上述用于電機(jī)設(shè)備的鐵氧體磁性材料的制備方法，包括如下步驟：（1）預(yù)燒：按照重量份將三氧化二鐵、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶混合均勻，送入超微粉碎機(jī)粉碎后，過200-300目篩，在氧氣含量60-70%的條件下預(yù)燒得到混合物a，預(yù)燒的溫度為530℃；（2）球磨粉碎：將混合物a、二氧化硅、抗氧化劑、吸濕劑混合，放入球磨機(jī)中，濕法球磨得到漿液，物料、鋼球、水的質(zhì)量比為1:4:2.5；（3）生坯成型：漿液置于離心機(jī)中離心分離，靜置沉淀6-12小時(shí)后，減壓過濾后將濾餅放置于600-800mt的成型磁場(chǎng)中30-50min，得到成型的生坯；（4）燒結(jié)：將生坯置于氧含量30-50%的條件下燒結(jié)，恒速升溫至580-650℃，保持溫度1-2小時(shí)后，繼續(xù)恒速升溫至1100-1150℃，恒速升溫的速率均為90℃/min，保持溫度2-3小時(shí)后，取出放置于通風(fēng)干燥處，自然降至室溫得到該鐵氧體材料。實(shí)施例3.本實(shí)施例的鐵氧體磁性材料，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵58份；二氧化硅12份；氧化鋯2份；氧化鎳2份；氧化錳5份；氧化鋇2份；碳酸鍶1.3份；丁基羥基茴香醚0.8份；硅膠1.0份。上述用于電機(jī)設(shè)備的鐵氧體磁性材料的制備方法，包括如下步驟：（1）預(yù)燒：按照重量份將三氧化二鐵、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶混合均勻，送入超微粉碎機(jī)粉碎后，過200-300目篩，在氧氣含量60-70%的條件下預(yù)燒得到混合物a，預(yù)燒的溫度為540℃；（2）球磨粉碎：將混合物a、二氧化硅、抗氧化劑、吸濕劑混合，放入球磨機(jī)中，濕法球磨得到漿液，物料、鋼球、水的質(zhì)量比為1:3.5:2.0；（3）生坯成型：漿液置于離心機(jī)中離心分離，靜置沉淀6-12小時(shí)后，減壓過濾后將濾餅放置于600-800mt的成型磁場(chǎng)中30-50min，得到成型的生坯；（4）燒結(jié)：將生坯置于氧含量30-50%的條件下燒結(jié)，恒速升溫至580-650℃，保持溫度1-2小時(shí)后，繼續(xù)恒速升溫至1100-1150℃，恒速升溫的速率均為100℃/min，保持溫度2-3小時(shí)后，取出放置于通風(fēng)干燥處，自然降至室溫得到該鐵氧體材料。實(shí)施例4.本實(shí)施例的鐵氧體磁性材料，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵65份；二氧化硅14份；氧化鋯3份；氧化鎳3份；氧化錳6份；氧化鋇3份；碳酸鍶1.8份；二丁基羥基甲苯1.0份；氯化鈣1.2份。上述用于電機(jī)設(shè)備的鐵氧體磁性材料的制備方法，包括如下步驟：（1）預(yù)燒：按照重量份將三氧化二鐵、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶混合均勻，送入超微粉碎機(jī)粉碎后，過200-300目篩，在氧氣含量60-70%的條件下預(yù)燒得到混合物a，預(yù)燒的溫度為540℃；（2）球磨粉碎：將混合物a、二氧化硅、抗氧化劑、吸濕劑混合，放入球磨機(jī)中，濕法球磨得到漿液，物料、鋼球、水的質(zhì)量比為1:3.5:2.0；（3）生坯成型：漿液置于離心機(jī)中離心分離，靜置沉淀6-12小時(shí)后，減壓過濾后將濾餅放置于600-800mt的成型磁場(chǎng)中30-50min，得到成型的生坯；（4）燒結(jié)：將生坯置于氧含量30-50%的條件下燒結(jié)，恒速升溫至580-650℃，保持溫度1-2小時(shí)后，繼續(xù)恒速升溫至1100-1150℃，恒速升溫的速率均為100℃/min，保持溫度2-3小時(shí)后，取出放置于通風(fēng)干燥處，自然降至室溫得到該鐵氧體材料。實(shí)施例5.本實(shí)施例的鐵氧體磁性材料，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵76份；二氧化硅16份；氧化鋯5份；氧化鎳3份；氧化錳5份；氧化鋇3份；碳酸鍶2.6份；叔丁基對(duì)苯二酚1.2份；硫酸銅1.6份。上述用于電機(jī)設(shè)備的鐵氧體磁性材料的制備方法，包括如下步驟：（1）預(yù)燒：按照重量份將三氧化二鐵、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶混合均勻，送入超微粉碎機(jī)粉碎后，過200-300目篩，在氧氣含量60-70%的條件下預(yù)燒得到混合物a，預(yù)燒的溫度為540℃；（2）球磨粉碎：將混合物a、二氧化硅、抗氧化劑、吸濕劑混合，放入球磨機(jī)中，濕法球磨得到漿液，物料、鋼球、水的質(zhì)量比為1:3.5:2.0；（3）生坯成型：漿液置于離心機(jī)中離心分離，靜置沉淀6-12小時(shí)后，減壓過濾后將濾餅放置于600-800mt的成型磁場(chǎng)中30-50min，得到成型的生坯；（4）燒結(jié)：將生坯置于氧含量30-50%的條件下燒結(jié)，恒速升溫至580-650℃，保持溫度1-2小時(shí)后，繼續(xù)恒速升溫至1100-1150℃，恒速升溫的速率均為100℃/min，保持溫度2-3小時(shí)后，取出放置于通風(fēng)干燥處，自然降至室溫得到該鐵氧體材料。實(shí)施例6.對(duì)上述實(shí)施例1-5制備的鐵氧體磁性材料進(jìn)行了剩磁（br）、矯頑力（hcb）、內(nèi)稟矯頑力（hcj）的測(cè)量，具體數(shù)據(jù)如表1所示。表1.鐵氧體磁性材料性能測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)施例剩磁（gs）矯頑力（e）內(nèi)稟矯頑力（e）14900285554822475626854820347242615453044681258542505467225453860由上表可以看出，實(shí)施例1-5制備的鐵氧體磁性材料剩磁較高，可以維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠性和及時(shí)準(zhǔn)確的計(jì)量；矯頑力和內(nèi)稟矯頑力性能優(yōu)良，可以使得電力設(shè)備溫度穩(wěn)定性好，耐高溫。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12