一種鍶永磁鐵氧體高性能的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種鎖永磁鐵氧體高性能的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的永磁鐵氧體的制備工藝和加工技術(shù)幾乎已經(jīng)比較成熟和完善，要想通過傳統(tǒng)的制備技術(shù)再提高磁性能就很困難。近些年，人們嘗試通過摻雜或組合摻雜來實(shí)現(xiàn)各種離子代換來改變磁性材料的交換作用、磁晶各向異性等本征特性從而改善材料的磁性能和物理性能，現(xiàn)有技術(shù)是采用La和Co對M型鐵氧體晶格中Sr和Fe3+進(jìn)行部分替代，或者采用La和Zn對M型鐵氧體晶格中Sr和Fe3+進(jìn)行部分替代，從而提高磁體的飽和磁化強(qiáng)度M s，但La和Zn對M型鐵氧體晶格中Sr和Fe3+進(jìn)行部分替代會造成磁體矯頑力H 下降。現(xiàn)有的永磁鐵氧體的剩磁力Br低，其矯頑力H。,低、其溫度系數(shù)低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有產(chǎn)品中不足，提供一種鍶永磁鐵氧體的工藝方法。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明的鍶永磁鐵氧體的工藝方法，步驟如下:
[0006]一、以納米碳酸鍶、納米三氧化二鐵、納米碳酸鈣、納米二氧化硅為原料，然后再添加納米氧化祕、納米氧化鈷、納米氧化鋅、納米氧化鍺，進(jìn)行砂磨；
[0007]二、預(yù)燒；
[0008]三、繼續(xù)添加納米鑭氧化物、納米鋪氧化物、納米IL氧化物、納米祕氧化物、納米鈷氧化物、納米鍺氧化物、納米鋅氧化物、晶界改性劑、分散劑、偶聯(lián)劑、納米碳酸鍶、納米三氧化二鋁、納米碳酸鈣、納米二氧化硅，混合均勻后，再利用聯(lián)合離子替代方法，以鑭、鈰、釓、鉍對鍶進(jìn)行離子替代，同時(shí)以鈷、鋅或鍺替代鐵離子，然后再進(jìn)行砂磨；
[0009]四、降溫成型；
[0010]五、在燃燒爐內(nèi)的溫度于1000°C?1500°C條件下進(jìn)行燒結(jié)，其中溫度的波動(dòng)范圍小于3°C。
[0011]優(yōu)選地，本發(fā)明的燃燒爐的溫度為1310°C。
[0012]本發(fā)明所述步驟一中的納米碳酸鍶的質(zhì)量百分比為13% -15%，所述步驟一中的納米碳酸鈣的質(zhì)量百分比為0.3% -0.6%，所述步驟一中的納米二氧化硅的質(zhì)量百分比為0.2% -0.
[0013]本發(fā)明所述步驟三中的納米碳酸鈣的質(zhì)量百分比為0.5% _1%，所述步驟三中的納米二氧化硅的質(zhì)量百分比為0.2% -0.6%，所述步驟三中的納米碳酸鍶的質(zhì)量百分比為0.2% -0.6%，所述步驟三中的納米三氧化二鋁的的質(zhì)量百分比為0.5% -1%。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明在步驟三中添加了晶界改性劑、高熔點(diǎn)納米碳酸鈣和納米氧化硅，使其固溶在晶界上，降低鍶永磁鐵氧體的燒結(jié)溫度，增大鍶永磁鐵氧體的密度，阻止晶粒長大，提高磁晶各向異性場，從而改善鍶永磁鐵氧體的磁性能；本發(fā)明在步驟三中添加了分散劑、偶聯(lián)劑，混合均勻，使其包裹每個(gè)微粒表面，解決磁粉因表面積大而團(tuán)聚的問題，為磁場取向中單個(gè)微粒能獨(dú)立分散排列奠定基礎(chǔ)；本發(fā)明在燃燒爐內(nèi)的溫度于1000°C?1500°c條件下進(jìn)行燒結(jié)，其中溫度的波動(dòng)范圍小于3°C，爐溫穩(wěn)定，使燒結(jié)成品率大大增加，使得鍶永磁鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度、磁體矯頑力、剩磁大、穩(wěn)定性幅度提升；本發(fā)明利用聯(lián)合離子替代方法，以鑭、鈰、釓、鉍對鍶進(jìn)行離子替代，同時(shí)以鈷、鋅或鍺替代鐵離子，使得鍶永磁鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度、磁體矯頑力、剩磁大、穩(wěn)定性大幅度提升。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明:
[0016]本發(fā)明的鍶永磁鐵氧體的工藝方法，步驟如下:
[0017]—、以納米碳酸鍶、納米三氧化二鐵、納米碳酸鈣、納米二氧化硅為原料，然后再添加納米氧化祕、納米氧化鈷、納米氧化鋅、納米氧化鍺，進(jìn)行砂磨；
[0018]二、預(yù)燒；
[0019]三、繼續(xù)添加納米鑭氧化物、納米鋪氧化物、納米IL氧化物、納米祕氧化物、納米鈷氧化物、納米鍺氧化物、納米鋅氧化物、晶界改性劑、分散劑、偶聯(lián)劑、納米碳酸鍶、納米三氧化二鋁、納米碳酸鈣、納米二氧化硅，混合均勻后，再利用聯(lián)合離子替代方法，以鑭、鈰、釓、鉍對鍶進(jìn)行離子替代，同時(shí)以鈷、鋅或鍺替代鐵離子，然后再進(jìn)行砂磨；
[0020]四、降溫成型；
[0021]五、在燃燒爐內(nèi)的溫度于1000°C?1500°C條件下進(jìn)行燒結(jié)，其中溫度的波動(dòng)范圍小于3°C。
[0022]優(yōu)選地，本發(fā)明的燃燒爐的溫度為1310°C。
[0023]步驟一中的納米碳酸鍶的質(zhì)量百分比為13% -15%，所述步驟一中的納米碳酸鈣的質(zhì)量百分比為0.3% -0.6%，所述步驟一中的納米二氧化硅的質(zhì)量百分比為0.2% -0.
[0024]步驟三中的納米碳酸鈣的質(zhì)量百分比為0.5% _1%，所述步驟三中的納米二氧化硅的質(zhì)量百分比為0.2% -0.6%，所述步驟三中的納米碳酸鍶的質(zhì)量百分比為
0.2% -0.6%，所述步驟三中的納米三氧化二鋁的的質(zhì)量百分比為0.5% -1%。
[0025]本工藝采用聯(lián)合離子替代方法，以鑭、鈰、釓、鉍等對鍶進(jìn)行單獨(dú)或混合離子替代，同時(shí)以鈷、鋅或鍺替代鐵離子進(jìn)行部分代換，使得鍶永磁鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度、磁體矯頑力、剩磁大、穩(wěn)定性幅度提升。
[0026]步驟一中，以納米碳酸鎖、納米三氧化二鐵、納米碳酸1丐、納米二氧化娃為原料，然后再添加納米氧化鉍、納米氧化鈷、納米氧化鋅、納米氧化鍺，這些都是納米氧化物顆粒形式，使其在固相反應(yīng)過程中進(jìn)入晶格2d與4f2晶位，分別置換鍶和鐵離子；將高熔點(diǎn)納米碳酸鈣和納米氧化硅在步驟三中加入，使其固溶在晶界上，降低燒結(jié)溫度，增大燒結(jié)體密度，阻止晶粒長大，提尚磁晶各向異性場，從而改善永磁鐵氧體的磁性。
[0027]在步驟三中添加分散劑和偶聯(lián)劑，混合均勻，使其包裹每個(gè)微粒表面，解決磁粉因比表面積大而團(tuán)聚的問題，為磁場取向中單個(gè)微粒能獨(dú)立分散排列奠定基礎(chǔ)。
[0028]本發(fā)明在燒結(jié)時(shí)的爐溫于1000°C?1500°C條件下進(jìn)行燒結(jié)，其中溫度的波動(dòng)范圍小于3°C。爐溫穩(wěn)定，使燒結(jié)成品率大大增加，產(chǎn)品質(zhì)量也大幅度提升。最大限度地提高熱能利用率，同時(shí)努力使廢氣廢水完全達(dá)標(biāo)排放對環(huán)境無污染，產(chǎn)生的廢渣煤對環(huán)境無不良影響，用于制磚或鋪路，并且無焦油產(chǎn)生。
[0029]本發(fā)明在步驟三中添加了晶界改性劑、高熔點(diǎn)納米碳酸鈣和納米氧化硅，使其固溶在晶界上，降低鍶永磁鐵氧體的燒結(jié)溫度，增大鍶永磁鐵氧體的密度，阻止晶粒長大，提高磁晶各向異性場，從而改善永磁鐵氧體的磁性能；本發(fā)明在步驟三中添加了分散劑、偶聯(lián)劑，混合均勻，使其包裹每個(gè)微粒表面，解決磁粉因表面積大而團(tuán)聚的問題，為磁場取向中單個(gè)微粒能獨(dú)立分散排列奠定基礎(chǔ)；本發(fā)明在燃燒爐內(nèi)的溫度于1000°C?1500°C條件下進(jìn)行燒結(jié)，其中溫度的波動(dòng)范圍小于3°C，爐溫穩(wěn)定，使燒結(jié)成品率大大增加，使得鍶永磁鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度、磁體矯頑力、剩磁大、穩(wěn)定性幅度提升；本發(fā)明利用聯(lián)合離子替代方法，以鑭、鈰、釓、鉍對鍶進(jìn)行離子替代，同時(shí)以鈷、鋅或鍺替代鐵離子，使得鍶永磁鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度、磁體矯頑力、剩磁大、穩(wěn)定性幅度提升。
[0030]通過本工藝制成的鎖永磁鐵氧體的剩磁Br彡421mT，矯頑力Ht^ 430kA/m，最大磁能積35.lkj/m3，表面剩磁均勻度為2.4%，產(chǎn)品合格率達(dá)到96%以上。
[0031]需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。
[0032]總之，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鎖永磁鐵氧體高性能的工藝方法，其特征在于，步驟如下: 一、以納米碳酸鍶、納米三氧化二鐵、納米碳酸鈣、納米二氧化硅為原料，然后再添加納米氧化祕、納米氧化鈷、納米氧化鋅、納米氧化鍺，進(jìn)行砂磨； 二、預(yù)燒； 三、繼續(xù)添加納米鑭氧化物、納米鋪氧化物、納米IL氧化物、納米祕氧化物、納米鈷氧化物、納米鍺氧化物、納米鋅氧化物、晶界改性劑、分散劑、偶聯(lián)劑、納米碳酸鍶、納米三氧化二鋁、納米碳酸鈣、納米二氧化硅，混合均勻后，再利用聯(lián)合離子替代方法，以鑭、鈰、釓、鉍對鍶進(jìn)行離子替代，同時(shí)以鈷、鋅或鍺替代鐵離子，然后再進(jìn)行砂磨； 四、降溫成型； 五、在燃燒爐內(nèi)的溫度于1000°c?1500°c條件下進(jìn)行燒結(jié)，其中溫度的波動(dòng)范圍小于.3°C。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鍶永磁鐵氧體的工藝方法，其特征在于，所述燃燒爐的溫度為1310°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鍶永磁鐵氧體的工藝方法，其特征在于，所述步驟一中的納米碳酸鍶的質(zhì)量百分比為13% _15%，所述步驟一中的納米碳酸鈣的質(zhì)量百分比為0.3% -0.6%，所述步驟一中的納米二氧化娃的質(zhì)量百分比為0.2% -0.6%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鍶永磁鐵氧體的工藝方法，其特征在于，所述步驟三中的納米碳酸鈣的質(zhì)量百分比為0.5% -1%，所述步驟三中的納米二氧化硅的質(zhì)量百分比為.0.2% -0.6%，所述步驟三中的納米碳酸鍶的質(zhì)量百分比為0.2% -0.6%，所述步驟三中的納米三氧化二鋁的的質(zhì)量百分比為0.5% -1%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鍶永磁鐵氧體高性能的工藝方法，步驟為，一、以納米碳酸鍶、納米三氧化二鐵、納米碳酸鈣、納米二氧化硅為原料，然后再添加納米氧化鉍、納米氧化鈷、納米氧化鋅、納米氧化鍺，進(jìn)行砂磨；二、預(yù)燒；三、繼續(xù)添加納米鑭氧化物、納米鈰氧化物、納米釓氧化物、納米鉍氧化物、納米鈷氧化物、納米鍺氧化物、納米鋅氧化物、晶界改性劑、分散劑、偶聯(lián)劑、納米碳酸鍶、納米三氧化二鋁、納米碳酸鈣、納米二氧化硅，混合均勻后，再以鑭、鈰、釓、鉍對鍶進(jìn)行離子替代，同時(shí)以鈷、鋅或鍺替代鐵離子，然后再進(jìn)行砂磨；四、降溫成型；五、在燃燒爐內(nèi)的進(jìn)行燒結(jié)，本發(fā)明使得永磁鐵氧體的飽和磁化強(qiáng)度、磁體矯頑力、剩磁大、穩(wěn)定性大幅度提升。
【IPC分類】C04B35/622, C04B35/26
【公開號】CN105236950
【申請?zhí)枴緾N201510658621
【發(fā)明人】王成紅, 鄧道路
【申請人】安吉縣科聲磁性器材有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月12日