本发明属于一种永磁铁氧体的制备方法。 永磁铁氧体是一种高矫顽力永磁材料,主要用于扬声器及微电机、矿山磁选机所要求的磁瓦、磁钢等产品的生产、制造。
目前,国际上用于上述产品的性能指标:
1、锶铁氧体:Br:3600-4000Gs
BHc:3000-3400Oe
(BH)max:3.0-3.8MGOe
2、钡铁氧体:Br:3600-4000Gs
BHc:2000-2400Oe
(BH)max:3.0-3.8MGOe
国内生产铁氧体采用的是烧结或称火法,该方法具有加工过程简单,成本比较低等优点,但是,指标只能达到:
1、锶铁氧体:Br:3600-3900Gs
BHc:2400-2700Oe
(BH)max:3.0-3.4MGOe
2、钡铁氧体:Br:3500-3800Gs
BHc:1800-2200Oe
(BH)max:2.8-3.2MGOe
该指标不能满足相应产品的磁性能要求。国内还有通过加入其它少量稀有元素,提铁氧体磁性能,但生产成本提高很多,性能指标提高不明显,仍不能满足产品的使用要求。
本发明的目的在于提供一种制造工艺比较简单,成本低,磁性能高的锶钡复合永磁铁氧体。
本发明的目的通过如下技术措施实现:锶钡复合永磁铁氧体由锶铁氧体和钡铁氧体复合制成,其中锶铁氧体的组方是:
克分子比:Fe2O3∶Sro=1∶5.5~5.7
高岭土加入量:0.35%~0.50%
碳酸钙加入量:0.40%~0.60%
碳酸锶加入量:0.40%~1.2%或碳酸钡0.6~1.5%
钡铁氧体的组方是:
克分子比:Fe2O3∶Bao=1∶5.4~5.7
高岭土加入量:0.30%~0.60%
碳酸锶加入量:0.40%~1.20%
或碳酸钡加入量:0.60%~1.50%
取通过二次球磨的上述组分锶铁氧体:99%~80%
钡铁氧体:1%~20%
混合沉降,通过压制、烘干、烧结制取锶钡复合永磁铁氧体。
其制备方法由下述工艺过程完成:
一、原材料的准备
原材料有铁红(Fe2O3)或铁鳞Fe3O4、碳酸锶SrCO3、高岭土、碳酸钙CaCO3、碳酸钡。
上述原材料的技术指标要求为:铁红Fe2O3、铁鳞Fe3O4的全铁含量分别为68.5~69.9%,碳酸锶SrCO3和碳酸钡BaCO3均≥96%。
高岭土及碳酸钙CaCO3的主元素含量均应分别≥97%。
二、一次球磨
按基本配方克分子比为Fe2O3∶SrO=1∶5.5~5.7,高岭土加入量为0.35%~0.50%,碳酸钙CaCO3的加入量为0.40%~0.60%进行一次球磨,一次球磨出料粒度为3-10μ,制取初级锶铁氧体原料。
按基本配方克分子比为Fe2O3∶BaO=1∶5.4~5.7,高岭土加入量为0.35%~0.60%,进行一次球磨,一次球磨出料粒度为3-10μ,制取钡铁氧体初级原料。
三、烘干:对混合球磨后的初级原料进行烘干,烘干至含水量3-5%。
四、烧结:烧结温度为1290℃-1320℃。保温时间为100分钟-180分钟。
五、二次球磨:二次球磨开始时,初级锶铁氧体加入0.35~0.55%的高岭土,加入0.40~0.60%的碳酸钙CaCO3,0.40~1.20%碳酸锶,与原料相等重量的普通水,二次球磨的出料粒度为单畴尺寸0.8~1.2μ,初级钡铁氧体加入0.4~1.5%碳酸钡和原料相等重量的普通水,二次球磨的出料粒度为单畴尺寸0.8~1.2μ。
六、沉降:取二次球磨后锶铁氧体20~80%,钡铁氧体80~20%的浆料在沉降缸中进行混合沉降,沉降后的浆料含水量要≥25%。
七、压制:对沉降后含水量为≥25%地浆料进行压制,压制时要求脉冲磁场6000-8000Oe,压制压力为250-300KG/cm2。
八、烘干:烘干并含水量1.0~2.0%
九、烧结:烧结温度1230-1260℃,保温100-150分钟。
十、磨加工,出成品。
以上工艺过程中使用的设备均是目前通用的设备,文件中所及的百分比,均指与原料总重量相比的百分比。
使用本发明生产出的产品指标可达:
锶钡复合永磁铁氧体:Br:3600~4000Gs
BHc:2200~3600Oe
(BH)max:3.0~3.8MGOe
其中根据锶基铁氧体所占的比例,矫顽力在2200至3600Oe调整。根据不同的应用领域制造出相适应的磁钢。
本发明与目前国内、国际上生产该产品的工艺方法比较具有原材料成本低,不增加附助设备,工艺简单,不需要添加稀有元素,适于大工业生产等优点。
实施例:
一、原材料准备:铁鳞Fe3O4的全铁含量为72~74%,碳酸锶SrCO3≥96%,高岭土及碳酸钙CaCO3主成份含量均应分别为97%,碳酸钡BaCO3≥96%。
二、基本配方:Fe2O3∶SrO=1∶5.6,高岭土加入量为0.45%,碳酸钙加入量0.4%,出料粒度为5μ,制得初级锶铁氧体原料。
按基本配方克分子比为Fe2O3∶BaO=1∶5.6,高岭土加入量为0.5%,出料粒度为5μ,制得初级钡铁氧体原料。
三、烘干:含水量为3-5%。
四、烧结:烧结温度为1305℃,保温时间150分钟。
五、二次球磨:在初级锶铁氧体加入0.45%的高岭土,0.45%的碳酸钙CaCO3,0.65%的碳酸锶SrCO3与原料相等重量的普通水,出料粒度为1.2μ。
在初级钡铁氧体加入0.5%的高岭土,加入0.9%的碳酸钡和原料相等重量的普通水,二次球磨的出料粒度为1μ。
六、沉降:取二次球磨后的锶铁氧体97%与钡铁氧体3%的浆料在沉降缸中混合沉降,沉降后的浆料含水量为≥25%。
七、压制:脉冲磁场为8000Oe,压制压力为280Kg/cm2。
八、烘干:烘干至含水量1.0~2.0%。
九、烧结:烧结温度为1250℃,保温100分钟。
所得锶钡复合永磁铁氧体性能:Br:3900Gs
BHc:3200Oe
(BH)max:3.7MGOe