專利名稱：：一種磁記錄用鐵氧體磁粉及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種磁記錄用鐵氧體磁粉，尤其涉及一種粒度小、比飽和磁化強度高，適合用于制備磁卡、磁票、磁帶等的鐵氧體磁粉。本發(fā)明還涉及磁記錄用鐵氧體磁粉的制備方法。
背景技術：
：磁記錄媒介不僅要求記錄密度大，還要求具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性和較好的磁滯回線矩形性，這就要求磁記錄介質(zhì)要具備細小顆粒、高矯頑力、良好分散性和窄的粒度分布等特征。鐵氧體磁粉因為具有較高的矯頑力，特別適合于制備磁卡、磁票等磁記錄媒介。一般磁記錄用的鐵氧體磁粉要求顆粒尺寸小于l.lpm，要獲得這些小顆粒磁粉，學者們往往通過釆用化學法進行制備，如化學共沉淀法、溶膠凝膠法等。但化學法具有生產(chǎn)成本高、磁粉分散性較差等缺點。采用陶瓷燒結(jié)法制備具有超細尺寸的鐵氧體磁粉，一般要降低預燒溫度或者需要進行長時間細磨才可以獲得顆粒尺寸小于1.1pm。但是過低的預燒溫度將會帶來鐵氧體反應的不充分，存在非M相，降低磁粉的(TS;經(jīng)過長時間細磨會造成磁粉的粒度分布很寬，很不利于磁卡的磁滯回線矩形性，因此，以往一直認為通過陶瓷燒結(jié)法很難制備出磁記錄用的鐵氧體磁粉。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種磁記錄用鐵氧體磁粉，該鐵氧體磁粉中的鐵氧體反應充分，不存在非M相，顆粒細小、矯頑力高，能夠滿足磁記錄媒介對鐵氧體磁粉的要求。本發(fā)明的目的還在于提供一種制備上述磁記錄用鐵氧體磁粉的方法。本發(fā)明的目的還在于提供利用上述磁記錄用鐵氧體磁粉制成的磁制3P為達到上述目的，本發(fā)明首先提供了一種磁記錄用鐵氧體磁粉，其原料包括鐵的氧化物、鍶或鋇的化合物，以及以鐵的氧化物與鍶或鋇的化合物的總重量計，0.01-2.0wt.。/。的三氧化二鉍、0-0.2wt.。/。的納米二氧化硅、0-0.2wt.。/。的納米三氧化二鋁或納米三氧化二鉻，并且，鐵元素與鍶或鋇元素的摩爾比為10-12。本發(fā)明提供的磁記錄用鐵氧體磁粉的主要成分為MFe12019，M元素是Ba和Sr元素中的一種或者兩者的復合。該鐵氧體磁粉以鐵的氧化物粉末與鍶或鋇的化合物粉末作為主要原料；上述主要原料均可以是本領域中所常用的各種原料；優(yōu)選地，所采用的鐵的氧化物主要包括鐵紅、鐵鱗和精礦粉等中的一種或幾種；鍶或鋇的化合物主要包括碳酸鍶、碳酸鋇、硫酸鍶和硫酸鋇等中的一種或幾種。在本發(fā)明提供的磁記錄用鐵氧體磁粉中，其原料中添加有三氧化二鉍等成分。Bi203的熔點為83(TC，通過在鐵氧體磁粉的原料中添加Bi203，可以在預燒過程造成液相燒結(jié)的效果，顯著降低預燒溫度，促進鐵氧體化并提高磁粉的仍。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，添加Bi20s后，本發(fā)明的鐵氧體磁粉在100(TC左右就可以實現(xiàn)完全鐵氧體化；在較低的溫度下預燒，就可以保證鐵氧體晶粒具有較小的尺寸；不需要通過長時間的細磨就可以獲得平均粒度小于1.0pm的磁粉。根據(jù)本發(fā)明的具體技術方案，優(yōu)選地，以鐵的氧化物與鍶或鋇的化合物的總重量計，三氧化二鉍的含量為0.01-1.0wt.%。在本發(fā)明提供的磁記錄用鐵氧體磁粉中，優(yōu)選地，通過向鐵氧體磁粉的原料中添加納米級Si02，可以進一步抑制晶粒長大，實現(xiàn)控制預燒料的晶粒尺寸小于1.0pm，這樣也可以保證只需通過短時間的細磨就可以獲得顆粒尺寸小于l.(Him的磁粉。在本發(fā)明提供的磁記錄用鐵氧體磁粉中，優(yōu)選地，通過向鐵氧體磁粉的原料中添加少量的納米A1203或納米Cr203可以有效地提高制備的鐵氧體磁粉矯頑力，并且，不會明顯降低磁粉的仍，這不同于添加微米級A1203和微米級0"203的效果。根據(jù)本發(fā)明的具體技術方案，優(yōu)選地，上述磁記錄用鐵氧體磁粉的jHc為2600-3300Oe，cjs大于55emu/g。根據(jù)本發(fā)明的具體技術方案，優(yōu)選地，上述磁記錄用鐵氧體磁粉的平均粒度為0.6-1.3pm;更優(yōu)選地，上述鐵氧體磁粉的粒度分布的幾何標準偏差為1.6-2.2，具有較窄的粒度分布。本發(fā)明還提供了一種上述磁記錄用鐵氧體磁粉的制備方法，其包括以下步驟將磁記錄用鐵氧體磁粉的原料進行配料和混料得到混合料；將混合料經(jīng)過預燒、粗破碎、細磨、烘干、退火和解碎得到磁記錄用鐵氧體磁粉。在本發(fā)明提供的上述制備方法中，優(yōu)選地，預燒溫度為1000-1230°C，最優(yōu)選地，預燒溫度為1050-1170°C。在本發(fā)明提供的上述制備方法中，優(yōu)選地，細磨時間為1-4小時。本發(fā)明所提供的磁記錄用鐵氧體磁粉的工業(yè)制備方法，可以通過以下工藝步驟實現(xiàn)混料將鐵的氧化物和鍶或鋇的化合物以及添加劑，采用球磨機或振磨機進行混合，鐵的氧化物和鍶或鋇的化合物的配比按照鐵元素同鍶元素或鋇元素的摩爾比為10至12的比例進行計算。如前所述，所采用的鐵的氧化物主要包括鐵紅、鐵鱗和精礦粉等中的一種或幾種；鍶或鋇的化合物主要包括碳酸鍶、碳酸鋇、硫酸鍶和硫酸鋇等中的一種或幾種。如前所述，所添加的添加劑主要包括占鐵的氧化物與鍶或鋇的化合物的重量之和的0.01-2.0wt.。/。的三氧化二鉍、0-0.2wt.。/。的納米二氧化硅、0-0.2wt.。/。的納米三氧化二鋁或納米三氧化二鉻。預燒將混料用水造球，采用回轉(zhuǎn)窯進行預燒(預燒結(jié))，預燒溫度在1000。C至1230°C，優(yōu)選為1050-1170°C。粗破碎采用干式振磨機、球磨機或風選機，將預燒料粗破碎，平均粒度(APD)控制在2-3,。細磨采用砂磨機或球磨機，將粗破碎得到的粗粉與水按照一定比例加入，粗粉與水的比例可以為(0.5-l):1，細磨至APD為0.6-1.3^mi。烘干烘干至水分小于0.5%。退火釆用回火窯，在800-950。C進行退火，優(yōu)選在800-90(TC。解碎采用高速粉碎機進行解碎分散。本發(fā)明方法所采用的設備均為本領域常規(guī)設備。按照本方明的方法制備的磁記錄用鐵氧體磁粉，具有以下特征JHC為2600-3300Oe，cjs大于55emu/g，平均粒度為0.6-1.3nm，粒度分布的幾何標準偏差為1.6-2.2。本發(fā)明還提供了一種利用上述的磁記錄用鐵氧體磁粉制成的磁制品。優(yōu)選地，上述磁制品為磁條、磁卡、磁票或磁帶等。本發(fā)明提供的磁記錄用鐵氧體磁粉具有顆粒細小、矯頑力高，并且具有良好的分散性，能夠達到較窄的粒度分布，能夠滿足用作磁記錄介質(zhì)的要求，適合于制備磁卡、磁票等磁記錄媒介。本發(fā)明提供的磁記錄用鐵氧體磁粉的制備方法通過較低的預燒溫度以及較短的細磨時間就可以制備得到滿足要求的鐵氧體磁粉，具有能耗小、效率高等特點。圖1為實施例1的制備的鐵氧體磁粉的XRD分析結(jié)果。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的磁記錄用鐵氧體磁粉及其制備方法進一步說明，但不能理解為對本發(fā)明的任何限制。實施例l將純度98.5%的鐵紅500g、純度98.8°/。的碳酸鋇lllg、1.8gBi203、0.5g納米SiO2和0.5g納米Al203，采用振磨機進行混合，得到混合料；將混合料用水造球后，使用電爐在105(TC下預燒結(jié)2h;冷卻后，用干式球磨機先進行粗破碎至平均粒度為2.8jim，然后采用球磨機濕式細磨1-4小時至平均粒度為0.96pm，烘干后在85(TC下退火處理30分鐘，最后用高速粉碎機進行分散，得到鐵氧體磁粉。釆用WLP-202型號平均粒度測試儀對磁粉進行平均粒度檢測；采用HELOS/RODOS型號激光粒度分布測試儀進行粒度分布測試；采用VSM方法進行磁性能檢測。圖1所示的XRD圖譜是實施例1的磁粉XRD分析結(jié)果，結(jié)果顯示實施例1的磁粉均為鋇鐵氧體相。實施例2將純度98.5°/。的鐵紅500g、純度為99。/。的碳酸鍶83g、1.7gBi203、0.5g納米SiO2和0.5g納米Al203，采用振磨機進行混合，得到混合料；將混合料用水造球后，使用電爐在108(TC下預燒結(jié)2h;冷卻后，用干式球磨機先進行粗破碎至平均粒度為2.8pm，然后采用球磨機濕式細磨1-4小時至平均粒度為0.97(im，烘千后在85CTC下退火處理30分鐘，最后用高速粉碎機進行分散，得到鐵氧體磁粉。采用WLP-202型號平均粒度測試儀對磁粉進行平均粒度檢測；采用HELOS/RODOS型號激光粒度分布測試儀進行粒度分布測試；采用VSM方法進行磁性能檢測。實施例3將純度98.5%的鐵紅500g、純度為98.5%的碳酸鋇132g、1.8gBi203、0.5g納米Si02和0.5g納米A1203，采用振磨機進行混合，得到混合料；將混合料用水造球后，使用電爐在1070'C下預燒結(jié)2h;冷卻后，用干式球磨機先進行粗破碎至平均粒度為2.6^m，然后采用球磨機濕式細磨1-4小時至平均粒度為0.95pm，烘干后在850'C下退火處理30分鐘，最后用高速粉碎機進行分散，得到鐵氧體磁粉。采用WLP-202型號平均粒度測試儀對磁粉進行平均粒度檢測；采用HELOS/RODOS型號激光粒度分布測試儀進行粒度分布測試；采用VSM方法進行磁性能檢測。實施例4將純度98.5%的鐵紅500g、純度為98.7°/。的硫酸鍶104g、1.7gBi203、0.5g納米Si02和0.5g納米A1203，采用振磨機進行混合，得到混合料；將混合料用水造球后，使用電爐在1090'C下預燒結(jié)2h;冷卻后，用干式球磨機先進行粗破碎至平均粒度為2.4jim，然后采用球磨機濕式細磨1-4小時至平均粒度為0.96pm，烘干后在85(TC下退火處理30分鐘，最后用高速粉碎機進行分散，得到鐵氧體磁粉。采用WLP-202型號平均粒度測試儀對磁粉進行平均粒度檢測；采用HELOS/RODOS型號激光粒度分布測試儀進行粒度分布測試；采用VSM方法進行磁性能檢測。實施例5將純度98.5%的鐵紅500g、純度為98.8%的碳酸鋇lllg、2.5gBi203，采用振磨機進行混合，得到混合料；將混合料用水造球后，使用電爐在104(TC下預燒結(jié)2h;冷卻后，用干式球磨機先進行粗破碎至平均粒度為2.6,，然后采用球磨機濕式細磨1-4小時至平均粒度為0.98(_im，烘千后在85(TC下退火處理30分鐘，最后用高速粉碎機進行分散，得到鐵氧體磁粉。采用WLP-202型號平均粒度測試儀對磁粉進行平均粒度檢測；采用HELOS/RODOS型號激光粒度分布測試儀進行粒度分布測試；采用VSM方法進行磁性能檢測。8對比例1將純度98.5%的鐵紅500g與純度為98.8°/。的碳酸鋇lllg采用振磨機迸行混合，得到混合料；將混合料用水造球后，使用電爐在120(TC下預燒結(jié)2h;冷卻后，用干式球磨機先進行粗破碎至平均粒度為3.1拜，然后采用球磨機濕式細磨6小時至平均粒度為0.98pm，烘干后在85(TC下退火處理30分鐘，最后用高速粉碎機進行分散，得到鐵氧體磁粉。采用WLP-202型號平均粒度測試儀對磁粉進行平均粒度檢測；采用HELOS/RODOS型號激光粒度分布測試儀進行粒度分布測試；采用VSM方法進行磁性能檢測。對比例2將純度98.5%的鐵紅500g、純度為98.8%的碳酸鋇111g、0.5g納米Si02和0.5g納米Al203，采用振磨機進行混合，得到混合料；將混合料用水造球后，使用電爐在120(TC下預燒結(jié)2h;冷卻后，用干式球磨機先進行粗破碎至平均粒度為3.0pm，然后采用球磨機濕式細磨6小時至平均粒度為0.92pm，烘干后在85(TC下退火處理30分鐘，最后用高速粉碎機進行分散，得到鐵氧體磁粉。采用WLP-202型號平均粒度測試儀對磁粉進行平均粒度檢測；采用HELOS/RODOS型號激光粒度分布測試儀進行粒度分布測試；采用VSM方法進行磁性能檢測。對比例3將純度98.5%的鐵紅500g、純度為98.8%的碳酸鋇lllg、1.8gBi203、1.2g微米級Si02和1.0g微米級A1203，采用振磨機進行混合，得到混合料；將混合料用水造球后，使用電爐在105(TC下預燒結(jié)2h;冷卻后，用干式球磨機先進行粗破碎至平均粒度為2.8(im，然后采用球磨機濕式細磨1-4小時至平均粒度為0.97pm，烘干后在85(TC下退火處理930分鐘，最后用高速粉碎機進行分散，得到鐵氧體磁粉。釆用WLP-202型號平均粒度測試儀對磁粉進行平均粒度檢測；采J]]HELOS/RODOS型號激光粒度分布測試儀進行粒度分布測試；采用VSM方法進行磁性能檢測。實施例1-5和對比例1-3的磁粉性能參數(shù)以及對比如表1所示。表1實施例與對比例的磁粉性能對比<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權利要求1、一種磁記錄用鐵氧體磁粉，其中，該鐵氧體磁粉的原料包括鐵的氧化物、鍶或鋇的化合物，以及以鐵的氧化物與鍶或鋇的化合物的總重量計，0.01-2.0wt.％的三氧化二鉍、0-0.2wt.％的納米二氧化硅、0-0.2wt.％的納米三氧化二鋁或納米三氧化二鉻，并且，鐵元素與鍶或鋇元素的摩爾比為10-12。2、如權利要求1所述的磁記錄用鐵氧體磁粉，其中，該鐵氧體磁粉的jHc為2600-3300Oe，cjs大于55emu/g。3、如權利要求1所述的磁記錄用鐵氧體磁粉，其中，該鐵氧體磁粉的平均粒度為0.6-1.3pm。4、如權利要求3所述的磁記錄用鐵氧體磁粉，其中，該鐵氧體磁粉的粒度分布的幾何標準偏差為1.6-2.2。5、如權利要求1所述的磁記錄用鐵氧體磁粉，其中，以鐵的氧化物與鍶或鋇的化合物的總重量計，所述三氧化二鉍的含量為0.01-1.0wt.%。6、權利要求1所述的磁記錄用鐵氧體磁粉的制備方法，其中，該方法包括以下步驟將所述磁記錄用鐵氧體磁粉的原料進行配料和混料得到混合料；將混合料經(jīng)過預燒、粗破碎、細磨、烘干、退火和解碎處理得到磁記錄用鐵氧體磁粉。7、如權利要求6所述的制備方法，其中，所述預燒溫度為1000-1230。C，優(yōu)選為1050-1170°C。8、如權利要求6所述的制備方法，其中，所述細磨時間為l-4小時。9、一種利用權利要求1-5任一項所述的磁記錄用鐵氧體磁粉制成的磁制品。10、如權利要求9所示的磁制品，其中，該磁制品為磁條、磁卡、磁票或磁帶。全文摘要本發(fā)明涉及一種磁記錄用鐵氧體磁粉及其制備方法。本發(fā)明首先提供了一種磁記錄用鐵氧體磁粉，其原料包括鐵的氧化物、鍶或鋇的化合物，以及以鐵的氧化物與鍶或鋇的化合物的總重量計，0.01-2.0wt.％的三氧化二鉍、0-0.2wt.％的納米二氧化硅、0-0.2wt.％的納米三氧化二鋁或納米三氧化二鉻，并且，鐵元素與鍶或鋇元素的摩爾比為10-12。本發(fā)明還提供了上述鐵氧體磁粉的制備方法，其包括以下步驟配料、混料、預燒、粗破碎、細磨、烘干、退火、解碎。本發(fā)明提供的上述鐵氧體磁粉的顆粒細小、矯頑力高，具有良好的分散性，能夠達到較窄的粒度分布，能夠滿足用作磁記錄介質(zhì)的要求，適合于制備磁卡、磁票等磁記錄媒介。文檔編號H01F1/12GK101656135SQ20091009144公開日2010年2月24日申請日期2009年8月21日優(yōu)先權日2009年8月21日發(fā)明者呂寶順,廖有良,張威峰,倩王,胡國輝,要繼忠,連江濱申請人:北礦磁材科技股份有限公司