本发明涉及永磁材料制造技术领域,确切地说是一种 Ca-La-Co-Fe-F-O永磁铁氧体材料及其制备方法。
背景技术:
永磁材料具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁,一经磁化即能保持恒定磁性的材料。又称硬磁材料。实用中,永磁材料工作于深度磁饱和及充磁后磁滞回线的第二象限退磁部分。常用的永磁材料分为铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料和复合永磁材料。
永磁材料包括铁氧体永磁、稀土永磁(稀土钴、钕铁硼等)、铝镍钴、铁铬钴、铝铁等材料,其中最常用、用量最大的是铁氧体永磁、钕铁硼稀土永磁。
铁氧体永磁在永磁材料中,尽管综合磁性能较低,但与金属永磁相比,电阻率高,稳定性好,耐环境变化强,原料来源丰富、性能价格比较高、工艺成熟,又不存在氧化问题,故在永磁材料的诸多应用领域,仍是最理想的首选永磁材料。铁氧体永磁自50年代批量生产以来,其发展势头十分迅猛,目前产值约为稀土永磁的1.5倍,预计今后较长一段时间内,它仍将是应用最广、需求量最大的永磁材料。同时,铁氧体永磁及其应用产品还是典型的节能、节材、节汇和出口创汇产品。无论从资源利用角度,还是从能源和应用的角度来看,其发展前景都十分广阔。发展铁氧体永磁对发展中国汽车、摩托车、电子信息等国民经济支柱产业及出口创汇具有重大意义,符合国家产业政策与规划,随着电子信息技术迅速发展,国内外对高性能铁氧体永磁的市场需求越来越大。因此,研究开发和生产高性能铁氧体永磁材料既十分必要,又大有可为。
目前对于M型锶铁氧体磁体主要着眼于使铁氧体晶粒的粒径接近单畴粒径,密度,粒度,取向度,掺杂等工艺处理方法。通过如上一直进行高性能化的努力。其磁性能已接近其上限,继续进一步优化工艺配方,改进其性能。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种 Ca-La-Co-Fe-F-O永磁铁氧体材料及其制备方法。
上述目的通过以下方案实现:
一种 Ca-La-Co-Fe-F-O永磁铁氧体材料,其特征在于:
化学式为:Ca0.1-0.2·La0.2-0.3·Fe11.2-12.36·Co0.26-0.35·F0.0-0.15·O10-19.。
所述的 Ca-La-Co-Fe-F-O永磁铁氧体材料的制备方法,其特征在于:
制备方法包括以下步骤:
(1)碳酸钙、氧化镧、铁红、氧化钴,氟化钙为原料,按照化学式进行配料,同时添加0.45-0.5%的葡萄糖酸钙、0.45-0.5%的纳米Si,得一次配料;
(2)将配好的物料在1220℃-1310℃富氧气氛下预烧,保温2.5-3.0小时,后自然冷却,振磨机粉碎,过100-120目筛,得粉碎后的预烧料;
(3)称取一定量粉碎后的预烧料进行二次配比;添加SrCO3、BaCO3、 CaCO3、 BiO、CuO中的一种或多种,添加3-3.5%的NH4进行pH值调节、5-5.5%的葡萄碳酸钙,得二次配料;
(4)将二次配料后的物料投入行星球磨机,球磨至平均粒度0.66微米左右;将料浆浓缩到重量含去离子水17-37%;
(5)将料浆压制成三角块同时进行磁场取向,压制压强15-30MPa,取向磁场13000-15000 Oe;
(6)将所得料块进行烧结,烧结温度1120-1350℃,在富氧气氛下保温3.5-5小时,即可
本发明的有益效果为:本专利改变以往的磁石离子取代方向,同时取代阴离子O最终实现高性能的突破。本发明创新点,性能大幅度提升,剩磁变化极小的情况下,Hcj变化较大。
具体实施方式
实施例一:
按分子式Ca0.15·La0.25·Fe11.4·Co0.27.F0.1-O18.9;
,碳酸钙 15 g、氧化镧 30 g、高纯铁红 1220 g、氧化钴 19 g,氟化钙 35g 同时添加烧结控制剂NH4 55克,葡萄糖酸钙 22克,山梨糖醇 32g。加水70L,一起在行星球磨机中研磨至平均粒度0.66微米出料,再压制脱水成块状。然后在1230℃富氧气氛下预烧,保温3.5小时。冷却后粗粉碎,过120目筛;
将得到的粗粉取1200克,加SrCO343克,纳米级SiO212克,纳米级硼酸 11g,加入上述球磨机,同时加水3kg 酒精3kg ,研磨35小时,粒度控制在0.70微米以下,出料后将料浆浓缩到含量18%以下,在压制压强15MPa,保压时间10s ,磁场取向13000Oe,压成直径约32mm的圆饼,再在1220℃保温3小时,在马弗炉烧成圆饼。磨光打磨后,检测材料磁性能,结果:Br:4955Gs,Hcb:4456Oe,Hcj:4620Oe,BHmax:6.93MGOe。
实施例二:
Ca0.15·La0.25·Fe11.4·Co0.27.F0.1-O18.9;
,碳酸钙 15 g、氧化镧 30 g、高纯铁红 1220 g、氧化钴 19 g,氟化钙 35g 同时添加烧结控制剂NH4 55克,葡萄糖酸钙 22克,山梨糖醇 32g。加水70L,一起在行星球磨机中研磨至平均粒度0.66微米出料,再压制脱水成块状。然后在1230℃富氧气氛下预烧,保温3.5小时。冷却后粗粉碎,过120目筛;
将得到的粗粉取1200克,加SrCO346克,纳米级SiO217克,纳米级硼酸 15g,加入上述球磨机,同时加水3kg 酒精3kg ,研磨35小时,粒度控制在0.70微米以下,出料后将料浆浓缩到含量18%以下,在压制压强15MPa,保压时间10s ,磁场取向13000Oe,压成直径约32mm的圆饼,再在1220℃保温3小时,在马弗炉烧成圆饼。磨光打磨后,检测材料磁性能,结果:Br:4905Gs,Hcb:4356Oe,Hcj:4720Oe,BHmax:6.92MGOe。
对比例:
按化学式Ca0.15·La0.25·Fe11.4·Co0.27O19;
配料,碳碳酸钙 15 g、氧化镧 30 g、高纯铁红 1220 g、氧化钴 19 g,同时添加烧结控制剂NH4 55克,葡萄糖酸钙 22克,山梨糖醇 32g。加水70L,一起在行星球磨机中研磨至平均粒度0.66微米出料,再压制脱水成块状。然后在1230℃富氧气氛下预烧,保温3.5小时。冷却后粗粉碎,过120目筛;
将得到的粗粉取1200克,加SrCO346克,纳米级SiO217克,纳米级硼酸 15g,加入上述球磨机,同时加水3kg 酒精3kg ,研磨35小时,粒度控制在0.70微米以下,出料后将料浆浓缩到含量18%以下,在压制压强15MPa,保压时间10s ,磁场取向13000Oe,压成直径约32mm的圆饼,再在1220℃保温3小时,在马弗炉烧成圆饼。磨光打磨后,检测材料磁性能,结果:Br:4305Gs,Hcb:3956Oe,Hcj:4420Oe,BHmax:3.92MGOe。