[发明专利]一种低温烧结制备永磁铁氧体的方法

说明书

技术领域

本发明属于磁性功能材料制备技术领域，特别涉及到一种低温烧结制备永磁铁氧体的方法。

背景技术

近年来随着产品小型化、轻型化、薄型化与环保节能要求的不断提高，使得永磁铁氧体材料的需求量大大的增加。故探索和研发单批次成产更大量的永磁铁氧体材料及其制备技术，对满足工业化使用需求，具有重要的意义，一直以来也都是磁性材料研究领域的重点之一；同时由于国家产业转型战略的实施，对高效能低污染的产业提出了节能环保的基本要求，这对传统成产制备铁氧体材料的企业无疑是提出了变革的迫切要求，因此，如何在最小能耗的基础上生产出性能较高的铁氧体材料，是未来该领域研究的重点。

目前生产铁氧体预烧料的主要工艺是：原料配比—混料球磨—压坯—烧结—制粉。其中烧结过程又分为一次预烧和二次烧结两部分。以国内研发的FB5系列永磁铁氧体材料为例，目前的采用的烧结工艺为：一次烧结温度在1185～1250℃，二次烧结温度在1200～1300℃。可以看到烧结的温度范围需要控制在1200℃以上。根据能耗原理，烧结的温度每提高100℃，所需的燃料比提升为15kg/t，这种能量的过渡消耗，无疑在当今采用煤气发生装置生产燃料混合煤气的产业结构中，燃煤量必然大大增加。

因此，寻求高效率，低能耗的烧结制备工艺，具有节能环保的产业结构升级的重大意义。采用本发明的制备工艺，可以将一次烧结温度降低为1050℃～1100℃，二次烧结温度可以降低为1100～1150℃，对比目前所采用的烧结工艺，平均降低温度为100℃；采用本发明制备的高性能永磁铁氧体材料剩磁B_r值达到≥380mT，内禀矫顽力H_cj值达到≥330.1kA/m，磁能积(BH)_max值达到≥26.7kJ/m³。

发明内容

本发明旨在提供一种工艺相对简单、高效节能且利于工业化批量生产的高性能永磁铁氧体材料及其制备方法，通过该方法制备的高性能永磁铁氧体材料具有较高的剩磁、内禀矫顽力和最大磁能积。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种低温烧结制备永磁铁氧体的方法，其特征在于：所述的永磁铁氧体材料是六角晶系，其化学结构式为Sr_1-xBa_xO·nFe_(12-y)/nR_y/nO₃，其中0≤x≤0.95，5.75≤n≤6.15，0<y≤0.5，R为Cu；其具体的制备方法包括下列步骤：

(1)混料：按化学结构式Sr_1-xBa_xO·nFe_(12-y)/nR_y/nO₃的组成要求，将与所含组分的相应氧化物原料Fe₂O₃或Fe₃O₄和碳酸盐原料粉末混合后，完成一次配料，随后添加占原料(Sr_1-xBa_xO·nFe_(12-y)/nR_y/nO₃组成成分总和)的总重量比分别为0.1～1.0wt％的SiO₂，0.1～1.0wt％的CaCO₃；与水，钢球按照料：水：球＝1：1.5：15的重量比混合，进行一次球磨1～4小时，得到悬浮颗粒平均粒径为1.0μm～1.5μm的混料；

(2)将以上所得的混料烘干，并添加添加剂占混料总重量比为0.1～1.0wt％的B₂O₃，0.1～1.0wt％的BaO，0.1～1.0wt％的CuO，采用球磨干混1小时；

(3)预烧：将步骤(2)中所得混料经过造粒后，在600～820℃之间保温烧结2小时，随后在850～900℃温度之间保温烧结1小时，最后采用1000～1150℃保温预烧1～8小时的，制备出永磁铁氧体预烧料；

(4)制粉：将步骤(2)中所制备的永磁铁氧体预烧料，利用粉碎机破碎，过120目筛，得到永磁铁氧体预烧粉料；