M型锶铁氧体及其设备制作方法与相关技术
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
图片简介:
本技术涉及铁氧体材料领域,介绍了一种M型锶铁氧体及其制备方法,所述M型锶铁氧体的主成分原料中各元素的摩尔比为:
Sr1xCaxLayFe12z rCozZnrO19,其中,0.2≤x≤0.3,0.3≤y≤0.4,0.2≤z≤0.3,0<r≤0.16。
本技术采用相对廉价的Zn2+适量取代昂贵的Co2+,可在较低原料成本的情况下制备具有较高磁性能的M型锶铁氧体。
技术要求
1.一种M型锶铁氧体,其特征在于:所述M型锶铁氧体的主成分原料中各元素的摩尔比为:Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19,其
中,0.2≤x≤0.3,0.3≤y≤0.4,0.2≤z≤0.3,0<r≤0.16。
2.如权利要求1所述的一种M型锶铁氧体,其特征在于,0.25≤x≤0.3,0.35≤y≤0.4,0.25≤z≤0.3,0.04≤r≤0.16。
3.一种如权利要求1所述M型锶铁氧体的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)配料及混料:计算主成份含量并称取各原料;将上述原料通过湿式球磨混合,得到混合料;
2)预烧:将所述混合料烘干,1200~ 1300℃预烧,保温,随炉冷却至室温,经破碎后过筛得到铁氧体预烧料;
3)二次球磨:取上述预烧料,加入添加剂,所述添加剂包括:CaCO3,C6H14O6,H3BO3和SiO2;各添加剂占预烧料质量分数为:0.3 % ≤CaCO3 ≤ 0.8 %,0.1 % ≤ C6H14O6 ≤ 0.5 %,0.01 % ≤ H3BO3 ≤ 0.5 %,0.01 % ≤ SiO2≤ 0.6 %;将添加剂和预烧料一并球磨,得到平均粒度小于1微米的料浆;
4)成型;
5)烧结:将成型后的坯料在1180 ~ 1250 ℃条件下烧结,升温速率为1 ~ 3 ℃/min;
6)削磨。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述原料为碳酸锶、碳酸钙、氧化镧、氧化铁、氧化锌和氧化钴;所述混合料的平均粒度为0.8 ~ 1.5微米。
5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,预烧温度为1220~ 1260℃,升温速率1 ~ 3℃/min,保温1 ~ 3 h,随炉冷却至室温,经破碎后过80-120目筛得到铁氧体预烧料。
6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中,所述添加剂质量分数分别为0.4 % ≤ CaCO3 ≤ 0.8 %,0.2 % ≤ C6H14O6 ≤ 0.4 %,0.2 %≤ H3BO3 ≤ 0.3 %,0.2 %≤ SiO2≤ 0.4%,纯度大于99%;用水作为球磨介质进行球磨15 ~ 20 h;其中料:水:球比为1:1.5:12,球磨机转速为70 ~ 90 rpm,最后得到平均粒度小于0.8 微米的料浆。
7.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤4)具体为:调整上述料浆的含水量至35 ~ 48 wt%,使用取向磁场大于1 T的压机压制成直径为25-35 mm的圆饼,其中压强为15 ~ 20 MPa,保压时间为6 ~ 20 s,得到坯料。
8.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤5)具体为:将坯料在1190 ~ 1230℃条件下烧结,气氛条件为空气,升温速率为1.5 ~
2.8℃/min,保温时间为1 ~ 2 h。
9.一种M型锶铁氧体,其特征在于:所述M型锶铁氧体的颗粒具有核壳结构,其中:
核层配方为Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19,其中,0.25≤x≤0.3,0.05≤y≤0.15,0.05≤z≤0.1,0<r≤0.1;
壳层配方为Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19,其中,0.25≤x≤0.3,0.35≤y≤0.4,0.2≤z≤0.3,0<r≤0.16;
上述铁氧体颗粒中心到颗粒边缘的成份不同,其中Sr、Ca与Fe元素在颗粒中均匀分布,La、Co与Zn元素含量由颗粒中心至颗粒边缘逐渐递增,形
成核壳结构。
10.一种如权利要求9所述M型锶铁氧体的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)配料及混料:分别计算核层和壳层两种主成份含量并称取各原料;将上述原料通过湿式球磨混合,得到两种混合料;
2)预烧:将所述混合料烘干,其中核层原料在1200~ 1300℃下预烧,壳层原料在1000~1100℃下预烧,随炉冷却至室温,经破碎后过筛得到两种
铁氧体预烧料;
3)二次球磨:取核层的预烧料进行湿式球磨,得到平均粒度为0.8-1.2微米的料浆,并烘干得到二次球磨料A;取壳层的预烧料并加入分散剂进行
湿式球磨,得到平均粒度为0.1~0.3微米的料浆,并烘干得到二次球磨料B;
4)将所述二次球磨料A和B混合,其中B含量为40~80wt%,并加入添加剂:CaCO3,C6H14O6,H3BO3和SiO2;各添加剂占预烧料质量分数为:
0.3% ≤ CaCO3 ≤ 0.8 %,0.1 % ≤ C6H14O6≤ 0.5 %,0.01 % ≤ H3BO3 ≤ 0.5 %,0.01 % ≤ SiO2≤ 0.6 %;将添加剂、二次球磨料A、B球磨混合均
匀,得到混合料浆;
4)成型:调整上述混合料浆的含水量至35~ 48 wt%,使用取向磁场大于1 T的压机压制成直径为25-35 mm的圆饼,其中压强为15 ~ 20 MPa,保压
时间为6 ~ 20 s,得到坯料;
5)烧结:将成型后的坯料在1180 ~ 1250 ℃条件下烧结1~2 h,升温速率为1 ~ 3 ℃/min;
6)削磨。
技术说明书
一种M型锶铁氧体及其制备方法
技术领域
本技术涉及铁氧体材料领域,尤其涉及一种M型锶铁氧体及其制备方法。
背景技术
永磁材料一般应用于电器马达、电动机、医疗设备驱动马达领域,目前市场主要有钕铁硼永磁体和M型铁氧体永磁。
与钕铁硼相比,M型铁氧体虽然性能低,永磁铁氧体仍具有很大的应用市场。
自从TDK公司推出了FB12系高性能永磁铁氧体,我国也开始投入大量精力开发高性能M型铁氧体来满足市场需求。
M型铁氧体属于六角晶系,通常测试其剩磁(Br)和矫顽力(Hc)来衡量材料性能的优劣。
为了提高材料的磁性能,学者们通常采用离子取代技术,其中La
为CN 104230321 B的专利介绍了用La-Co等元素取代部分Sr-Fe,大幅度提高了材料的磁性能。
专利号为CN 102473514 B的专利用三元取代(Ca2+、La
Gs≤Br≤4600 Gs,300kA/m≤Hcj≤444kA/m的高性能材料。
由上可知,目前为止,制备高性能的M型铁氧体必须要加入La3+和Co2+,但是La和Co的价格昂贵,在提升M型铁氧体性能的同时也大幅增加了生产成本。
为氧体材料及其制备工艺。
技术内容
为了解决上述技术问题,本技术提供了一种M型锶铁氧体及其制备方法,本技术采用相对廉价的Zn2+适量取代昂贵的Co2+,可在较低原料成本的情况下制备
本技术的具体技术方案为:一种M型锶铁氧体,所述M型锶铁氧体的主成分原料中各元素的摩尔比为:Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19,其中,0.2≤x≤0.3,0.
在本技术特定的上述元素配比体系中,通过Zn2+部分取代Co2+,可在保持高性能的情况下显著降低原料成本。
需要说明的是,只有当铁氧体中主成分各元素的技术效果,若某元素含量不在上述范围内,则Zn的含量范围便会发生较大变动。
其原因在于永磁材料领域,是一门实验性学科,影响技术效果的因素是多今仍无法解释的,其可预测性较差。
通常只略微改变某一元素含量便会对产品性能产生巨大的而影响,此时需要联动性地调整其他元素的含量,使其性能重
作为优选,0.25≤x≤0.3,0.35≤y≤0.4,0.25≤z≤0.3,0.04≤r≤0.16。
在上述优选范围内,可使铁氧体性能更佳。
其中,Zn的含量特别需要关注,本技术团队在研究过程中发现,当Zn含量在0.04-0.16时,磁体的Br和Hcj可同时得Hcb和Hcj有所降低。
反之,当Zn含量大于0.15时磁体的Br出现降低趋势。
本技术团队经验研究后发现其原因为:Zn2+(磁矩=0μB)倾向于取代晶体结构中磁矩而提高Br。
但是过量的Zn2+会使晶格结构破坏,而且有部分Zn2+取代了磁矩自旋向上的Fe3+(磁矩=5μB),导致Fe3+-Fe3+之间的超交换作用变小。
Zn
一种M型锶铁氧体的制备方法,包括以下步骤:
1)配料及混料:根据化学式Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19计算主成份含量并称取各原料,其中,0.25≤x≤0.3,0.35≤y≤0.4,0.2≤z≤0.3,0<r≤0.16;将上述原料
2)预烧:将所述混合料烘干,1200~1300℃预烧,保温,随炉冷却至室温,经破碎后过筛得到铁氧体预烧料。
3)二次球磨:取上述预烧料,加入添加剂,所述添加剂包括:CaCO3,C6H14O6,H3BO3和SiO2;各添加剂占预烧料质量分数为:
0.3%≤CaCO3≤0.8%,0.1%≤C6H14O6≤0.5%,0.01%≤H3BO3≤0.5%,0.01%≤SiO2≤0.6%;将添加剂和预烧料一并球磨,得到平均粒度小于1微米的料浆。
4)成型。
5)烧结:将成型后的坯料在1180~1250℃条件下烧结,升温速率为1~5℃/min。
6)削磨。
根据本技术铁氧体的配方再结合上述制备工艺,顺利获得高性能、低成本的M型锶铁氧体。
作为优选,步骤1)中,所述原料为碳酸锶、碳酸钙、氧化镧、氧化铁、氧化锌和氧化钴;所述混合料的平均粒度为0.8~1.5微米。
作为优选,步骤2)中,预烧温度为1220~1260℃,升温速率1~3℃/min,保温1~3h,随炉冷却至室温,经破碎后过80-120目筛得到铁氧体预烧料。
预烧温度间接决定成品的性能,温度过低会导致反应不完全,温度过高会使预烧料硬度升高,增加二次球磨的难度,从而影响性能的提升。
同时,升温速率
作为优选,步骤3)中,所述添加剂质量分数分别为0.4%≤CaCO3≤0.8%,0.2%≤C6H14O6≤0.4%,0.2%≤H3BO3≤0.3%,0.2%≤SiO2≤0.4%,纯度大于99%;用球比为1∶1.5∶12,球磨机转速为70~90rpm,最后得到平均粒度小于0.8微米的料浆。
为进一步提升铁氧体性能,添加剂的含量需要严格控制。
本技术通过研究发现适量的CaCO3可以有效提高Br。
分析其原因为:CaCO3在高温下成熔融状态,致密,从而提高磁性能。
SiO2在反应时与CaCO3结合,并倾向于分布在晶界之间,有效抑制晶粒过度增长,达到细化晶粒的作用,从而提高矫顽力,当添加的SiO2掺入会导致Br降低。
添加适量的C6H14O6,可在球磨时起到分散作用,使原料混合更均匀,还可以提高磁体在磁场下的取向度,略微提高Br。
同时,有利于提高磁体的性能。
作为优选,步骤4)具体为:调整上述料浆的含水量至35~48wt%,使用取向磁场大于1T的压机压制成直径为25-35mm的圆饼,其中压强为15~20MPa,保压时
一般情况下,磁性随成型磁场变大有略微提升,压强越大,磁密度越高,保压时间也有利于提高成品率。
作为优选,步骤5)具体为:将坯料在1190~1230℃条件下烧结,气氛条件为空气,升温速率为1.5~2.8℃/min,保温时间为1~2h。
在一定范围内,烧结温度越高,剩磁越高,但是矫顽力会降低,升温速率会影响成品率及晶粒大小,从而影响磁性能。
作为优选,步骤6)具体为:将烧结好的铁氧体毛坯上下打磨平整。
为了进一步降低原料成本并保持铁氧体的高性能,本技术还介绍了另一种M型锶铁氧体,所述M型锶铁氧体的颗粒具有核壳结构,其中:
核层中各元素摩尔含量为Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19,其中,0.25≤x≤0.3,0.05≤y≤0.15,0.05≤z≤0.1,0<r≤0.1;
壳层中各元素摩尔含量为Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19,其中,0.25≤x≤0.3,0.35≤y≤0.4,0.2≤z≤0.3,0<r≤0.16。
本技术为了用较低的成本下制备高磁性能锶铁氧体材料,对铁氧体材料的微观组织-磁性能之间的相互关系进行了详细的研究,发现通过成分设计及工艺创新使用量的同时又有较好的磁性能。
上述铁氧体颗粒中心到颗粒边缘的成份不同,其中Sr、Ca与Fe元素在颗粒中均匀分布,La、Co与Zn元素含量由颗粒中心至
作为行业内公知的技术,在一定范围内添加La、Co元素可以提高铁氧体永磁材料的磁晶各向异性和净磁矩,从而提高矫顽力和剩磁。
但是,生产成本也随La 核壳结构材料颗粒核心部位的La、Co元素浓度较低,导致磁晶各向异性较小,该部位的磁矩易旋转。
但是,颗粒壳层La、Co元素浓度很高,磁晶各向异性较了核心磁畴的扩张。
最终使得铁氧体材料宏观上具有很高的矫顽力。
上述M型锶铁氧体的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)配料及混料:分别上述两种主成份含量并称取各原料;将上述原料通过湿式球磨混合,得到两种混合料;
2)预烧:将所述混合料烘干,其中核配方在1200~1300℃下预烧,壳配方在1000~1100℃下预烧,随炉冷却至室温,经破碎后过筛得到铁氧体预烧料;
3)二次球磨:取核配方的预烧料进行湿式球磨,得到平均粒度为1.0微米的料浆,并烘干得到二次球磨料A。
取壳配方的预烧料并加入适量分散剂进行湿式球得到二次球磨料B;
4)将所述两种二次球磨料按照比例混合,其中B含量为40~80wt%,并加入添加剂:CaCO3,C6H14O6,H3BO3和SiO2;各添加剂占预烧料质量分数为:0.3%≤CaCO3≤0.8%,0.1%≤C6H14O6≤0.5%,0.01%≤H3BO3≤0.5%,0.01%≤SiO2≤0.6%;将添加剂、A与B球磨混合均匀,得到混合料浆;
4)成型:调整上述混合料浆的含水量至35~48wt%,使用取向磁场大于1T的压机压制成直径为25-35mm的圆饼,其中压强为15~20MPa,保压时间为6~20s,
5)烧结:将成型后的坯料在1180~1250℃条件下烧结1~2h,升温速率为1~3℃/min;
6)削磨。
通过上述工艺之所以能形成核壳结构,其原理可以解释如下:由于预烧温度及两种配方二次球磨后的粒度不同,A料颗粒较大,B料颗粒较小,两种铁氧体料面,在高温烧结时,颗粒之间紧密吸附,离子之间相互反应,离子浓度高的部位会向浓度低的部位扩散,外层B颗粒的高浓度LaCo逐渐向内部扩散,也使La
与现有技术对比,本技术的有益效果是:
1、本技术采用相对廉价的Zn2+适量取代昂贵的Co2+,可在较低原料成本的情况下制备具有较高磁性能的M型锶铁氧体。
2、本技术由于晶粒具有核壳结构,因此即便降低了La、Co的使用量,也可以获得很高的矫顽力。
附图说明
图1为实施例1-3以及对比例1中所得铁氧体的XRD图。
具体实施方式
下面结合实施例对本技术作进一步的描述。
总实施例1
一种M型锶铁氧体,所述M型锶铁氧体的主成分原料中各元素的摩尔比为:Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19,其中,0.20≤x≤0.3,0.30≤y≤0.4,0.2≤z≤0.3,0<r
作为优选,0.25≤x≤0.3,0.35≤y≤0.4,0.25≤z≤0.3,0.04≤r≤0.16。
一种M型锶铁氧体的制备方法,包括以下步骤:
1)配料及混料:根据M型锶铁氧体的化学式Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19计算主成份含量并称取各原料;将上述原料通过湿式球磨混合,得到平均粒度为0.8钙、氧化镧、氧化铁、氧化锌和氧化钴。
2)预烧:将所述混合料烘干,1200~1300℃(优选1220~1260℃)预烧,升温速率1~3℃/min,保温1~3h,随炉冷却至室温,经破碎后过80-120目筛得到铁氧体
3)二次球磨:取上述预烧料,加入添加剂,所述添加剂包括:CaCO3,C6H14O6,H3BO3和SiO2;各添加剂占预烧料质量分数为:
0.3%≤CaCO3≤0.8%,0.1%≤C6H14O6≤0.5%,0.01%≤H3BO3≤0.5%,0.01%≤SiO2≤0.6%;将添加剂和预烧料一并投入球磨机中,用水作为球磨介质球磨15速为70~90rpm,最终得到平均粒度小于1微米(优选小于0.8微米)的料浆。
优选地,所述添加剂质量分数分别为0.4%≤CaCO3≤0.8%,0.2%≤C6H14O6
于99%。
4)成型:调整上述料浆的含水量至35~48wt%,使用取向磁场大于1T的压机压制成直径为25-35mm的圆饼,其中压强为15~20MPa,保压时间为6~20s,得到
5)烧结:将成型后的坯料在1180~1250℃(优选1190~1230℃)条件下烧结,气氛条件为空气,升温速率为1~3℃/min(优选1.5~2.8℃/min),保温时间为1~2h。
6)削磨:将烧结好的铁氧体毛坯上下打磨平整,然后进行性能检测。
总实施例2
一种M型锶铁氧体,其颗粒具有核壳结构,其中:
核层中配方为Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19,其中,0.25≤x≤0.3,0.05≤y≤0.15,0.05≤z≤0.1,0<r≤0.1;
壳层中配方为Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19,其中,0.25≤x≤0.3,0.35≤y≤0.4,0.2≤z≤0.3,0<r≤0.16。
1)配料及混料:分别计算上述种主成份含量并称取各原料;将上述原料通过湿式球磨混合,得到两种混合料;
2)预烧:将所述混合料烘干,其中核配方在1200~1300℃下预烧,壳配方在1000~1100℃下预烧,随炉冷却至室温,经破碎后过筛得到铁氧体预烧料;
3)二次球磨:取核配方的预烧料进行湿式球磨,得到平均粒度为1.0微米的料浆,并烘干得到二次球磨料A。
取壳配方的预烧料并加入适量分散剂进行湿式球得到二次球磨料B;
4)将所述两种二次球磨料按照比例混合,其中B含量为40wt%~80wt%,并加入添加剂:CaCO3,C6H14O6,H3BO3和SiO2;各添加剂占预烧料质量分数为:0.3%≤CaCO3≤0.8%,0.1%≤C6H14O6≤0.5%,0.01%≤H3BO3≤0.5%,0.01%≤SiO2≤0.6%;将添加剂、A与B球磨混合均匀,得到混合料浆;
5)成型:调整上述混合料浆的含水量至35~48wt%,使用取向磁场大于1T的压机压制成直径为25-35mm的圆饼,其中压强为15~20MPa,保压时间为6~20s,
6)烧结:将成型后的坯料在1180~1250℃条件下烧结1~2h,升温速率为1~3℃/min;
7)削磨。
实施例1
主要制备步骤为:配料-混料-预烧-二次球磨-成型-烧结。
1)配料和混料:根据化学式Sr0.35Ca0.3La0.35Fe11.75Co0.2Zn0.05O19进行计算各成份含量,并称取原料(SrCO3、CaCO3、La2O3、Fe2O3、ZnO和Co
入球磨机中,以水作分散介质,料∶水∶球比为1∶1.5∶12球磨2h,得到平均粒度为0.8微米混合料。
2)预烧:将混合料烘干,在1260℃下预烧2h,气氛条件为空气,再随炉冷却至室温,经破碎后过100目筛得到铁氧体预烧料。
XRD图谱见图1。
3)二次球磨:称取上述800g预烧料,加入的CaCO3(0.3wt%),C6H14O6(0.2wt%),H3BO3(0.2wt%)和SiO2(0.1wt%)以水作分散介质球磨15h。
其中,料∶水∶到平均粒度小于0.8微米的料浆。
4)成型:将上述料浆的含水量调整为40wt%,压制成型直径为30mm的圆饼生坯,其中取向磁场为1.2T,压强为15MPa,保压时间为8s。
5)烧结:将生坯在1210℃的空气中进行烧结,保温时间为1.5h,升温速率约2℃/min。
6)削磨、测试:将烧结后的坯料上下面打磨平整,用B-H永磁测试仪测试其永磁性能,结果见表1。
实施例2
采用实施例1相同的原料,区别在于ZnO的含量r=0.10,化学表达式为Sr0.35Ca0.3La0.35Fe11.75Co0.15Zn0.10O19,制备工艺与实施例1完全相同,XRD结果见
实施例3
采用实施例1相同的原料,区别在于ZnO的含量r=0.15,化学表达式为Sr0.35Ca0.3La0.35Fe11.75Co0.1Zn0.15O19,制备工艺与实施例1完全相同,XRD结果见
对比例1
采用实施例1相同的原料,区别在于ZnO的含量r=0,化学表达式为Sr0.35Ca0.3La0.35Fe11.75Co0.25O19,制备工艺与实施例1完全相同,XRD结果见图1。
永表1:不同ZnO含量r的Sr0.35Ca0.3La0.35Fe11.75Co0.25-rZnrO19的永磁性能。
从以上结果中可以得出:当ZnO含量r=0.05时,磁体的Br略微提高,但是Hcb和Hcj有所降低。
当ZnO含量r=0.1时,磁体的Br提高了116Gs,当ZnO含量r=0.1后发现其原因为:Zn2+(磁矩=0μB)倾向于取代晶体结构中磁矩自旋向下的Fe3+(磁矩=-5μB),提高了净磁矩,从而提高Br。
但是过量的Zn2+会使晶格结构破Fe3+(磁矩=5μB),导致Fe3+-Fe3+之间的超交换作用变小。
Zn2+取代Fe3+后,磁晶各向异性场的变弱使矫顽力降低。
实施例4
称取实施例2制备的预烧料800g,将添加剂一并放入球磨机球磨,制备工艺与实施例2完全相同,区别在于添加0.5wt%的CaCO3,测试结果见表2。
实施例5
采用与实施例2相同的预烧料和制备工艺,区别在于添加0.7wt%的CaCO3,测试结果见表2。
实施例6
采用与实施例2相同的预烧料和制备工艺,区别在于添加0.7wt%的CaCO3和0.3wt%的SiO2,测试结果见表2。
实施例7
采用与实施例2相同的预烧料和制备工艺,区别在于添加0.7wt%的CaCO3和0.4wt%的SiO2。
测试结果见表2。
实施例8
采用与实施例2相同的预烧料和制备工艺,区别在于添加0.7wt%的CaCO3,4wt%的SiO2和0.3wt%的C6H14O6,测试结果见表2。
实施例9
采用与实施例2相同的预烧料和制备工艺,区别在于添加0.7wt%的CaCO3,4wt%的SiO2和0.4wt%的C6H14O6,测试结果见表2。
实施例10
采用与实施例2相同的预烧料和制备工艺,区别在于添加0.7wt%的CaCO3,4wt%的SiO2,3wt%的C6H14O6和0.3wt%的H3BO3,测试结果见表2。
实施例11
采用与实施例2相同的预烧料和制备工艺,区别在于添加0.7wt%的CaCO3,4wt%的SiO2,0.3wt%的C6H14O6和0.4wt%的H3BO3,测试结果见表2。
表2:添加剂CaCO3,SiO2,C6H14O6和H3BO3的用量对磁体永磁性能的影响。
从表2可以得出以下结论:适量添加CaCO3可以有效提高Br,实施例中添加0.7wt%的CaCO3时磁性能最佳。
本技术团队分析其原因为:CaCO3在高温下成熔磁体更加致密,从而提高磁性能。
SiO2在反应时与CaCO3结合,并倾向于分布在晶界之间,有效抑制晶粒过度增长,达到细化晶粒的作用,从而提高矫顽力Oe。
但是过量的SiO2掺入会导致Br降低。
添加适量的C6H14O6,可在球磨时起到分散作用,使原料混合更均匀,还可以提高磁体在磁场下的取向度,略微提晶粒的作用,也有利于提高磁体的性能。
实施例12
制备具有核壳结构的一种M型锶铁氧体,具体步骤为:
1)配料和混料:根据核层配方:Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19,制备A料,其中x=0.3,y=0.05,z=0.05,r=0.01;
壳层中各元素摩尔含量为Sr1-xCaxLayFe12-z-rCozZnrO19,其中,x=0.3,y=0.35,z=0.15,r=0.1。
要求原料的纯度均大于99%,将称好的原料一并放入球磨机中,以水作分散介质,料∶水∶球比为1∶1.5∶12球磨2h,得到平均粒度为0.8微米混合料。
2)预烧:将混合料烘干,A料在1260℃下预烧2h,A料在1050℃下预烧2h,气氛条件为空气,再随炉冷却至室温,经破碎后过100目筛得到铁氧体预烧料。
3)二次球磨:称取上述800g的A预烧料,以水作分散介质球磨15h。
B预烧料加入0.3wt%的分散剂山梨糖醇,以水作分散介质球磨50h。
其中,料∶水∶球比为
4)将所述两种二次球磨料按照比例混合,其中B含量为40wt%,并加入添加剂:7wt%的CaCO3,4wt%的SiO2,3wt%的C6H14O6和0.3wt%的H3BO3;将添加
5)成型:将上述料浆的含水量调整为40wt%,压制成型直径为30mm的圆饼生坯,其中取向磁场为1.2T,压强为15MPa,保压时间为8s。
6)烧结:将生坯在1210℃的空气中进行烧结,保温时间为1.5h,升温速率约2℃/min。
7)削磨、测试:将烧结后的坯料上下面打磨平整,用B-H永磁测试仪测试其永磁性能,测试结果见表3。
实施例13
采用与实施例12相同的预烧料和制备工艺,区别在于B含量为60wt%,测试结果见表3。
通过表3数据可知,实施例12-13可在进一步降低La、Co含量的情况下,保持铁氧体材料的性能。
本技术中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本技术中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
以上所述,仅是本技术的较佳实施例,并非对本技术作任何限制,凡是根据本技术技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属。