[发明专利]一种含稀土的永磁铁氧体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料相关技术领域，尤其是指一种含稀土的永磁铁氧体及其制造方法。 

背景技术

众所周知，衡量永磁材料磁性能主要包括三个参数，即剩余磁通密度(Br)、矫顽力(磁感矫顽力Hcb和内禀矫顽力Hcj)以及最大磁能积(BH)max，但是近来作为评估永磁材料退磁曲线理想状态的参量-退磁曲线的方形度日趋受到重视，其表征了磁体在动态工作条件下的稳定性。所谓退磁曲线的方形度是指Hk/Hcj，其中Hk定义为在永磁永磁材料J-H退磁曲线上0.9Br所对应的磁场强度。理论研究表明，永磁材料退磁曲线的方形度主要影响因素是材料主相晶粒的取向度，同时材料的显微结构也是一个重要的影响因素。在材料的实际制备过程中，凡是能够影响到上述两项的配方和工艺改进均能有效提升材料的退磁曲线方形度。 

M型永磁铁氧体具有良好的磁性能，性价比突出，广泛应用于家电马达、传感器、制动器、办公设备、汽车马达、医疗设备等领域。M型永磁铁氧体是一种具有亚铁磁性的氧化物，其配方和工艺都相对比较成熟，但近年来也出现了一些新的发展，主要包括配方和工艺两方面。 

在配方方面，特别是与以前的永磁铁氧体相关专利相比，主要是主配方中加入了一定量的Ca元素，并且相应La和Co的含量比较高；但是由于受到离子电平衡及晶格畸变等条件的制约La-Co的添加也是有限制的。例如：中国专利公开号CN101552069A，所述在Sr-La-Co中添加Ca时Br值最大能 增加100Gs左右，但是方形度下降的较多，在高温环境下容易引起退磁；中国专利申请号CN200810061540.5通过超细磨使得料浆中颗粒平均粒径在0.5μm以下来增加剩磁与矫顽力，然而超细磨工艺在生产操作时要求较高，不适于大规模生产且增加了成本；中国专利申请号CN201310174549.8通过二次添加物增加了矫顽力，但是因为引进了非磁性相导致剩磁有所降低；中国专利申请号201110153849.9提到在Fe位置引入了稀土元素来提高磁性能，但是在制备的过程中，稀土离子准确地占据在Fe位上是有难度的。 

在工艺方面，专利WO/2008/105449采用了两段粉碎以及后续热处理的新工艺，控制材料的平均粒径在0.1～0.2μm，但是此工艺由于具有很低的平均粒径，在实际生产中很难实现。 

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种提高综合磁性能的含稀土的永磁铁氧体及其制造方法。 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种含稀土的永磁铁氧体，该永磁铁氧体的主料有Fe₂O₃含量75～90mass％、CaCO₃含量0.1～3mass％、La₂O₃含量0.1～5mass％、Co₂O₃含量0.1～3mass％、SrCO₃含量0.1～6mass％，BaCO₃含量0.1～3mass％，各原料平均粒度要求在5μm以下。 

作为优选，所述永磁铁氧体中的Fe₂O₃来自氧化铁原料，而氧化铁原料中含有Mn，其中Mn含量控制在0.1mass％以下。通过控制氧化铁原料中杂质元素Mn的含量使得永磁铁氧体综合磁性能提高。 

作为优选，所述的永磁铁氧体晶粒平均尺寸在1.2μm左右，其中10％晶 粒小于0.8μm、10％晶粒大于1.8μm，其余晶粒的尺寸在此之间，长径比为1.2～2.5。 

此外，本发明还提供了上述含稀土的永磁铁氧体的制造方法，具体操作步骤如下： 

(1)配料：根据各组分质量，精确称量并混合； 

(2)一次球磨：将混合均匀的原料放入球磨罐中球磨3～6小时，转速为70r/min，料球水比为1∶14∶1.5； 

(3)预烧：将上述球磨后混合均匀的料用输料泵送到加热回转窑进行预烧，烧结温度为1150～1350℃，保温时间3小时； 

(4)二次球磨：将上述预烧料送进入管磨机进行干式粉碎成4～6μm颗粒后，称取预烧料，按质量配比添加若干所需的二次添加物和添加剂后二次球磨，时间为16小时，颗粒的平均尺寸为0.8～1.1μm左右；将另一部分预烧料按上述质量配比称量好进行二次球磨，时间为22小时得到颗粒的平均尺寸为0.6～0.8μm左右；将两部分料浆混合在一起球磨0.5小时；