[发明专利]La-Zn共掺杂永磁锶铁氧体料粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于永磁铁氧体材料领域，具体涉及一种La-Zn共掺杂永磁锶铁氧体料粉及其制备方法。

背景技术

M型六角锶铁氧体具有高的矫顽力、较大的饱和磁化强度、较高的剩余磁化强度和高的化学稳定性，广泛应用于电视机、空调、计算机、磁记录仪、磁选与分离、汽车和电动车中。 

为了提高锶铁氧体的固有磁性能，特别是磁能积，国内外均采取离子取代的方式来实现。如单离子的La或Pr的取代方式，多离子的La-Co、或La-Cu或La-Zn等的取代方式。研究发现，多离子取代更能在磁体中提高其超交换作用而提高磁性能。如TDK株式会社的“铁氧体磁性材料”（CN101013622）专利技术，在锶铁氧体中利用La-Co共掺杂来提高锶铁氧体的综合磁性能，但由于金属Co为战略物资，价格昂贵，导致其生产成本高。日立株式会社的“铁氧体磁体及其生产方法” (CN1253657)专利技术和“铁氧体磁体及其生产方法、以及电机” (CN1530971)专利技术，在铁氧体中加入镧、钴、镍和锰等贵金属元素，虽能提高锶铁氧体的综合磁性能，但加入过多的贵金属显然会导致生产成本的增高。“一种高性能永磁锶铁氧体磁粉及其制备方法”(CN1988066)专利技术，使用的是La-Cu掺杂来制备永磁锶铁氧体的磁粉，所得到磁粉的剩磁为245mT，饱和磁化强度为60emu/g。La-Zn代换M型锶铁氧体(鲍恒伟等. La-Zn代换M型锶铁氧体纳米颗粒的磁性能与相变过程[J]. 磁性材料及器件，2004年3期：22-25.）中报导，采用溶胶-凝胶法虽合成出La-Zn掺杂的锶铁氧体纳米颗粒，但纳米粉体工业生产困难，生产成本极高。La-Zn替代永磁锶铁氧体磁粉(连江滨等. La-Zn替代对永磁锶铁氧体磁粉结构与性能的影响[J].磁性材料及器件, 2011年3期：53-55. )中报导，不同的煅烧温度对磁粉的特性如平均密度、压缩密度和熔融流动性等的影响，但未给出料粉磁性能的具体数据。La-Zn取代锶铁氧体纳米纤维(Shen.X.Q等. La-Zn取代对锶铁氧体纳米纤维的微观结构和磁性能的影响[J].应用物理学A辑：材料科学和加工，2011年104期:109-116.）中报道，用静电纺丝法合成出了纳米锶铁氧体纤维，饱和磁化强度达到71emu/g，矫顽力为420KA/m；虽具有较好的磁性能，但用静电纺丝制出纳米纤维对设备要求较高，不利于工业化生产。

 

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种工艺简单、成本低和利于工业化的生产的La-Zn共掺杂永磁锶铁氧体料粉的制备方法，用该方法制备的La-Zn共掺杂永磁锶铁氧体料粉的永磁性能优良。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：以铁鳞和碳酸锶为原料，以氧化镧和氧化锌为掺杂剂，将所述原料和所述掺杂剂按SrCO₃︰Fe₂O₃︰La₂O₃︰ZnO的摩尔比为(0.6~0.9)∶(5.85~5.98)︰(0.05~0.2)︰(0.06~0.3)配成混合料，外加所述混合料0.1~0.5wt%的分散剂和所述混合料90~110wt%的水，制得浆料；再按照钢球和混合料的质量比为(7.5~10)︰1将所述浆料在钢制球磨罐中湿磨，湿磨至粒度为0.6~0.9μm；然后将球磨后的浆料置于回转窑，以2~20℃/分钟的升温速率升温至1000~1350℃，保温120~240分钟，随窑降温，即得La-Zn共掺杂永磁锶铁氧体料粉。

所述铁鳞为轧钢厂的副产品，铁鳞中的Fe₂O₃≥95.0wt%。

所述碳酸锶中的SrCO₃≥95.0wt%；所述氧化镧中的La₂O₃≥95.0wt%；所述氧化锌中的ZnO≥95.0wt%。

所述分散剂为聚乙二醇、山梨糖醇和葡萄糖酸钙中的一种。