[发明专利]一种镧钴取代锶铁氧体永磁材料中镧钴离子迁移的表征分析方法

说明书

技术领域

本发明属于材料学领域，尤其涉及一种镧钴取代的锶铁氧体磁性材料，具体来说是一种镧钴取代锶铁氧体永磁材料中镧钴离子迁移的表征分析方法。

 

背景技术

M型六角晶铁氧体是由以三价铁离子为主要阳离子组分的若干种氧化物组成，由于具有其较高的性价比、适宜的磁性能和较高的化学稳定性因而得到广泛应用。随着国内外经济的快速发展，对铁氧体的产量需求愈来愈大，而性能要求愈来愈高。对铁氧体磁性能的改善从两方面入手：一、工艺方面，通过对铁氧体的球磨工艺、成型工艺和烧结工艺等工艺参数的优化，提高磁性能；二、通过对铁氧体进行新的离子取代，优化组织成分及相结构，从而提高磁性能。

在永磁铁氧体磁性材料的领域中，离子取代是目前研究高性能永磁铁氧体的行之有效的一种方法。近年来，H.Mocuta研究了稀土元素钕取代Sr对铁氧体磁性能的影响，发现随着钕掺杂量的增加，材料的剩磁和饱和磁化强度都几乎保持不变，矫顽力是变化的。同时luojuhua研究了稀土元素钕取代铁离子对铁氧体磁性能的影响，发现随着钕掺杂量的增加，材料的矫顽力也增大而饱和磁化强度降低。Wandee Onreabroy等人分别研究了稀土元素镧取代Sr对铁氧体磁性能的影响。Y.Q. Li等人研究了稀土元素镧取代铁离子对锶铁氧体薄片磁性能的影响，G. Asghar等人研究了Cr–Zn掺杂取代铁离子对锶铁氧体磁性能的影响。刘先松等人研究了La²⁺-Co²⁺联合取代制备高矫顽力锶铁氧体，Takeyuki Kikuchi等人也对La²⁺-Co²⁺联合取代对材料磁性能的影响进行了研究，发现随着La²⁺-Co²⁺取代量的增加，材料的矫顽力有明显提高。N.Rezlescu等人研究了稀土元素La, Gd and Er取代对材料磁性能的影响，结果显示当镧取代时得到了最大的矫顽力值，当掺杂量x=0.2烧结温度为1000℃，得到剩磁和饱和磁化强度最大值。大多数研究人员都注重研究离子取代对锶铁氧体永磁材料磁性能的影响这个结果，但是对于离子取代过程中离子迁移的规律鲜有研究。

 

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种镧钴取代锶铁氧体永磁材料中镧钴离子迁移的表征分析方法，为进一步深入研究离子取代对锶铁氧体永磁材料磁性能的影响机理提供有力的技术依据。

本发明提供一种镧钴取代锶铁氧体永磁材料中镧钴离子迁移的表征分析方法，具体步骤包括：

(1) 含锶的铁氧体预烧料与不含镧钴二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.6-1.0μm，合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在25-40%之间；

其中，所述的含锶的铁氧体预烧料化学式为SrFe₁₂O_l9；所述的不含镧钴的二次添加的助剂由Al₂O₃、CaCO₃、SiO₂和H₃BO₃组成，所述锶铁氧体预烧料与不含镧钴二次添加的助剂的质量比为1：0.027；

(2) 含锶的铁氧体预烧料与含镧钴的二次添加的助剂在球磨机内混合，经湿法球磨后浆料平均粒度达到0.6-1.0μm，合格后脱水分离，要求脱水后的浆料含水率在25-40%之间；

其中，所述的含锶的铁氧体预烧料化学式为SrFe₁₂O_l9；所述的含镧钴的二次添加的助剂由铁红、CaCO₃、SiO₂、H₃BO₃、La₂O₃和CoO组成，所述锶铁氧体预烧料与含镧钴的二次添加的助剂的质量比为1：0.142；

(3) 将步骤(1)所得的分离脱水的不含镧钴的料浆采用湿法成型制备成直径为25-40mm，厚度为4-6mm的坯体，然后将坯体取出，在压机槽中添加步骤(2)所得含镧钴的料浆并将之前压制好的坯体放置于料浆上方压制成直径为25-40mm，厚度为8-12mm的混合坯体；

(4) 将步骤(3)成型合格的坯体在自然环境中放置24-48小时风干，然后放入连续推进的隧道窑中进行高温烧结，烧结工艺的烧结温度为950-1245℃，烧结时间20-30小时，最后得到烧结好的混合锶铁氧体永磁材料；