[发明专利]一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及永磁材料领域，更具体地说，涉及一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁及其制备方法，该锶钙永磁铁氧体磁铁广泛应用于汽车、家用电器或电动工具等领域。

背景技术

六角晶型磁铅石永磁铁氧体磁铁是由二价阳离子金属氧化物(SrO和BaO)和三氧化二铁(Fe₂O₃)所构成的化合物的总称，永磁铁氧体磁铁广泛地适用于汽车、家用电器和工业自动化等行业。作为永磁铁氧体材料，具有六角晶型磁铅石结构的锶铁氧体(SrFe₁₂O₁₉)和钡铁氧体(BaFe₁₂O₁₉)被广泛应用。影响永磁铁氧体材料磁性能的主要参数有两个，即剩余磁感应强度(Br)和内禀矫顽力(Hcj)。磁铁的剩余磁感应强度(Br)由密度、取向度、和晶体结构的饱和磁化强度(4πIs)所决定。因此，Br表示为Br＝4πIs×取向度×密度。另一方面，内禀矫顽力(Hcj)正比于H_AХfc，其中H_A(H_A＝2K₁/Is)是各向异性场，fc是单畴颗粒的比例，K₁是各向异性常数，K₁与Is一样也由晶体结构决定。最近，特别是汽车电机转子的小型化和轻量化，以及变频压缩机磁铁的铁氧体化(由钕铁硼转为铁氧体)都需要用到高性能的永磁铁氧体磁铁。关于高性能永磁铁氧体磁铁的制备，近年来，已提出：在上述的锶铁氧体(SrFe₁₂O₁₉)中，用镧(La)等稀土元素置换锶(Sr)的一部分、用钴(Co)置换铁(Fe)的一部分而生成锶镧钴(SrLaCo)铁氧体，由此使锶镧钴(SrLaCo)铁氧体的剩余磁感应强度(Br)和内禀矫顽力(Hcj)提高。另外，已提出：与锶铁氧体(SrFe₁₂O₁₉)的情况同样地，在钙铁氧体(CaFe₁₂O₁₉)中用镧(La)置换钙(Ca)的一部分、用钴(Co)置换铁(Fe)的一部分而生成钙镧钴(CaLaCo)铁氧体，由于钙铁氧体(CaFe₁₂O₁₉)的镧、钴替换量更高，因此钙镧钴(CaLaCo)铁氧体获得了更高的剩余磁感应强度(Br)和内禀矫顽力(Hcj)。

现有的高性能永磁铁氧体磁铁制备技术中，主要关注点在于进一步提高永磁铁氧体磁铁的剩余磁感应强度(Br)和内禀矫顽力(Hcj)，但对于如何进一步提高永磁铁氧体磁铁烧结过程的生产效率和降低生产成本方面却较少公开。已公开的相关专利文件，多为从改变永磁铁氧体磁铁的配料成分来降低生产成本，如中国专利号ZL2007100709427，授权公告日为2011年1月12日，发明创造名称为：一种经济型烧结永磁铁氧体及其制备方法，该申请案涉及一种经济型烧结永磁铁氧体及其制备方法，该烧结永磁铁氧体包括含有A、R、FE和AL的六角型铁氧体主相，并具有以下特征的分子式：A_1-XR_X(FE_12-YAL_Y)_ZO₁₉，其中A代表SR、BA、CA中的一种或一种以上元素，但必须含有SR；R代表选自稀土元素和BI中的一种或一种以上元素；X、Y、Z代表摩尔比，并且X为0.01～0.1；Y为0.05～0.3；Z为0.8～1.2。该申请案的经济型烧结永磁铁氧体采用成本相对低的多的AL₂O₃代替了昂贵的C_O氧化物，而且各元素配置合理，大幅度降低了稀土元素的添加量，成本较低。但该种从改变永磁铁氧体磁铁的配料成分来降低生产成本的方法，一是无法保证改变永磁铁氧体磁铁的配料成分后仍具有未改变配料成分前的良好物理性能，二是无法同步提高生产效率。如何进一步提高永磁铁氧体磁铁烧结过程生产效率和降低生产成本，一直是永磁铁氧体磁铁制造行业多年难以解决的技术问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明针对当前永磁铁氧体磁铁在烧结过程中无法进一步提高生产效率和降低生产成本的不足，提供了一种高性能锶钙永磁铁氧体磁铁及其制备方法，进一步提高了永磁铁氧体磁铁烧结过程的生产效率、降低了生产成本，满足了永磁铁氧体磁铁大工业化生产的需要。

2.技术方案