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一种高性能铁氧体磁体的制备方法及其磁体实施方式

2022/07/16114 作者:佚名
导读:实施例1 《一种高性能铁氧体磁体的制备方法及其磁体》所述磁体为六角晶系,其化学结构式为M1-xRx(Fe12-yNy)zO19,其中0.04≤x≤0.70,0.04≤y≤0.40,0.7≤z≤1.2,M为Ba、Ca、Sr中的至少一种元素,R为La、Nd、Pr中的至少一种元素,且必须含La,N为Co、Zn、Ni、Mn中的至少一种元素,且必须含Co,该制备方法包括以下步骤:(1)制备M0.5R0.5F

  • 实施例1

《一种高性能铁氧体磁体的制备方法及其磁体》所述磁体为六角晶系,其化学结构式为M1-xRx(Fe12-yNyzO19,其中0.04≤x≤0.70,0.04≤y≤0.40,0.7≤z≤1.2,M为Ba、Ca、Sr中的至少一种元素,R为La、Nd、Pr中的至少一种元素,且必须含La,N为Co、Zn、Ni、Mn中的至少一种元素,且必须含Co,该制备方法包括以下步骤:(1)制备M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19预烧料:a、配料与混合:按化学结构式M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19的组成要求,M1为Sr=0.15,M2为Ca=0.35,R为La,N为Co,La2O3:7.41wt%、CaCO3:3.17wt%、Co2O3:2.26wt%、Fe2O3:85.15wt%、SrCO3:2.01wt%在水中混合,用球磨机混合,料:球:水=1:5:1.5,再按重量百分比添加0.5wt%Al2O3、0.1wt%H3BO3、0.3wt%SiO2、0.7wt�CO3、0.3wt%B2O3和0.1wt%Cr2O3,为了助溶促进固相反应,提高性能,可以添加有Ge、Sn、In、Mg的氧化物,其占总质量百分比为1.0wt%,然后进行混合搅拌3小时;b、预烧:将配料与混合工序得到的原料组合物在空气中进行预烧,预烧温度为1250℃,保温时间为3小时;c、制粉:将步骤b得到的M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19预烧料先粗磨再细磨为平均粒径为4微米的粉末;(2)制备HFe12O19预烧料:a、配料与混合:按化学结构式HFe12O19的组成要求,H1为Sr=0.75,H2为Ba=0.25,BaCO3:4.4wt%、Fe2O3:85.73wt%、SrCO3:9.87wt%在水中混合,用球磨机混合,料:球:水=1:5:1.5,再按重量百分比添加0.1wt%H3BO3、0.25wt%SiO2、0.6wt�CO3和0.5wt%Cr2O3,然后进行混合搅拌4小时;b、预烧:将配料与混合工序得到的原料组合物进行预烧,在空气中进行预烧,预烧温度为1200℃,保温时间为2小时;c、制粉:将步骤b得到的HFe12O19预烧料先粗磨再细磨为平均粒径为4微米的粉末;(3)混合M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19预烧料、HFe12O19预烧料与球磨将M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19预烧料与HFe12O19预烧料按照比例1:0.1混合,然后按料粉重量百分比添加0.05%H3BO3、1.0%SiO2、0.5�CO3和0.1%Al2O3,添加分散剂1.0%的葡萄糖酸钙和0.5%的山梨醇,用湿式球磨,磨至平均粒径为0.8微米;(4)压制生坯:将上述步骤(3)所得混合料的含水量控制在30%,然后在磁场中进行压制生坯,压制的压力为550千克/立方厘米,成型磁场强度为0.9特斯拉;(5)烧结:将生坯在100℃下保温5小时,充分除去毛坯中的水分及有机物,然后在空气中1100℃下保温5小时,升温速率为25℃/小时;(6)将步骤(5)烧结磁体经过磨加工、清洗、检测工序得到最终的永磁铁氧体磁体。检测烧结得到的永磁铁氧体磁体,性能数据如表1中所示,对应地制得的产品磁体如表2中所示。

  • 实施例2

前两步骤同实施例1制备方法的步骤(1)和(2);(3)混合M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19预烧料、HFe12O19预烧料与球磨将M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19预烧料与HFe12O19预烧料按照比例1:0.25混合,然后按料粉重量百分比添加0.05%H3BO3、0.1%SiO2、2.0�CO3和0.1%Al2O3,添加分散剂1.0%的葡萄糖酸钙和0.5%的山梨醇,用湿式球磨,磨至平均粒径为0.8微米;(4)压制生坯:将上述步骤(3)所得混合料的含水量控制在35%,然后在磁场中进行压制生坯,压制的压力为550千克/立方厘米,成型磁场强度为0.9特斯拉;(5)烧结:将生坯在200℃下保温4小时,充分除去毛坯中的水分及有机物,然后在空气中1200℃下保温3小时,升温速率为25℃/小时;(6)将步骤(5)烧结磁体经过磨加工、清洗、检测工序得到最终的永磁铁氧体磁体。检测烧结得到的永磁铁氧体磁体,性能数据如表1中所示,对应地制得的产品磁体如表2中所示。

  • 实施例3

前两步骤同实施例1制备方法的步骤(1)和(2);(3)混合M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19预烧料、HFe12O19预烧料与球磨将M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19预烧料与HFe12O19预烧料按照比例1:1混合,然后按料粉重量百分比添加1.2%H3BO3、0.1%SiO2、0.5�CO3和0.1%Al2O3,添加分散剂1.0%的葡萄糖酸钙和0.5%的山梨醇,用湿式球磨,磨至平均粒径为0.8微米;(4)压制生坯:将上述步骤(3)所得混合料的含水量控制在35%,然后在磁场中进行压制生坯,压制的压力为525千克/立方厘米,成型磁场强度为0.9特斯拉;(5)烧结:将生坯在400℃下保温2小时,充分除去毛坯中的水分及有机物,然后在空气中1250℃下保温1小时,升温速率为25℃/小时;(6)将步骤(5)烧结磁体经过磨加工、清洗、检测工序得到最终的永磁铁氧体磁体。检测烧结得到的永磁铁氧体磁体,性能数据如表1中所示,对应地制得的产品磁体如表2中所示。

  • 实施例4

前两步骤同实施例1制备方法的步骤(1)和(2);(3)混合M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19预烧料、HFe12O19预烧料与球磨将M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19预烧料与HFe12O19预烧料按照比例1:3混合,然后按料粉重量百分比添加0.1%H3BO3、0.3%SiO2、0.5�CO3和1.0%Al2O3,添加分散剂1.0%的葡萄糖酸钙和0.5%的山梨醇,用湿式球磨,磨至平均粒径为0.8微米;(4)压制生坯:将上述步骤(3)所得混合料的含水量控制在45%,然后在磁场中进行压制生坯,压制的压力为550千克/立方厘米,成型磁场强度为0.9特斯拉;(5)烧结:将生坯在500℃下保温0.5小时,充分除去毛坯中的水分及有机物,然后在空气中1100℃下保温5小时,升温速率为25℃/小时;(6)将步骤(5)烧结磁体经过磨加工、清洗、检测工序得到最终的永磁铁氧体磁体。检测烧结得到的永磁铁氧体磁体,性能数据如表1中所示,对应地制得的产品磁体如表2中所示。

  • 实施例5

前两步骤同实施例1制备方法的步骤(1)和(2);(3)混合M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19预烧料、HFe12O19预烧料与球磨将M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19预烧料与HFe12O19预烧料按照比例1:5.7混合,然后按料粉重量百分比添加0.1%H3BO3、0.3%SiO2、0.8�CO3和0.2%Al2O3,添加分散剂1.0%的葡萄糖酸钙和0.5%的山梨醇,用湿式球磨,磨至平均粒径为0.8微米;(4)压制生坯:将上述步骤(3)所得混合料的含水量控制在40%,然后在磁场中进行压制生坯,压制的压力为500千克/立方厘米,成型磁场强度为0.9特斯拉;(5)烧结:将生坯在200℃下保温4小时,充分除去毛坯中的水分及有机物,然后在空气中1300℃下保温0.2小时,升温速率为25℃/小时;(6)将步骤(5)烧结磁体经过磨加工、清洗、检测工序得到最终的永磁铁氧体磁体。检测烧结得到的永磁铁氧体磁体,性能数据如表1中所示,对应地制得的产品磁体如表2中所示。

表1永磁铁氧体磁体磁性能检测结果

表1

Br(Gs)

Hcb(千安/米)

Hcj(千安/米)

BH(千焦/立方米)

HK/Hcj

粒度(微米)

实施例1

4550

330

430

40.5

0.95

0.85

实施例2

4430

321.6

420

36.5

0.96

0.83

实施例3

4289

312

354

35.6

0.95

0.82

实施例4

4220

314.5

342.5

34.7

0.97

0.85

实施例5

3902

300

360

31.8

0.96

0.80

表2M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19:HFe12O19的配比与产品磁体

表2

M0.5R0.5Fe11.7N0.3O19:HFe12O19

产品磁体

1:(0.1-1)

扬声器用磁瓦磁体、磁电机用磁瓦磁体、起动电机用磁瓦磁体等

1:(1-3)

空气压缩机用磁瓦磁体,冰箱压缩机用磁瓦磁体、电动剃须刀驱动用磁瓦磁体等

1:(3-5.7)

风扇用磁瓦磁体、动力转向装置用磁瓦磁体、启动器用磁瓦磁体、门锁用磁瓦磁体等

从表1、2中数据可知,该发明的烧结永磁铁氧体磁体,在室温(20℃)下具有3900-4600Gs的剩磁(Br),360-430千安/米的内禀矫顽力(Hcj)和95%以上的矩形比(Hk/Hcj),选择M1-xRx(Fe12-yNyzO19与HFe12O19不同配比,完全可以满足不同产品对高磁性能的要求,见表2,不仅满足料浆的性能和粒度要求,而且缩短球磨时间,提高生产效率,在一定程度上保证料浆性能的保温性。除了上述高性能铁氧体磁体的制备方法,该发明还提供该方法得到的磁体,所述磁体为六角晶系,其化学结构式为M1-xRx(Fe12-yNyzO19,其中0.04≤x≤0.70,0.04≤y≤0.40,0.7≤z≤1.2,M为Ba、Ca、Sr中的至少一种元素,R为La、Nd、Pr中的至少一种元素,且必须含La,N为Co、Zn、Ni、Mn中的至少一种元素,且必须含Co,具有3900-4600Gs的剩磁(Br),360-430千安/米的内禀矫顽力(Hcj)和95%以上的矩形比(Hk/Hcj)。

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