[发明专利]一种永磁铁氧体复合材料

说明书

技术领域：

本发明涉及一种永磁铁氧体复合材料，属于磁性材料领域。

背景技术：

一直以来，铁氧体永磁材料由于具有较高的性价比，被广泛应用于高功率、高转速、高扭矩的各类电机，如高档汽车电机(ABS电机、启动电机等)、摩托车启动电机、家用电器以及电动工具马达等领域。

烧结铁氧体磁铁可以用于各种电动机、发电机、扬声器等各种用途中。作为代表性的烧结铁氧体磁铁，已知有具有六方晶系的M型磁铁铅矿(magneto plumbite)结构的Sr铁氧体(SrFe12019)、Ba铁氧体(BaFe12019)。这些烧结铁氧体磁铁例如以氧化铁和锶(Sr)或钡(Ba)等的碳酸盐为原料，利用粉末冶金法比较廉价地制造。

目前，为了改善永磁铁氧体的综合磁性能，主要采用的方法包括：(1)寻求更加优良的配方体系，(2)在良好配方的基础上，采用合理的后加工工艺。对高性能永磁铁氧体研究而言，配方的改善一直是主流，近年来，随着LaCo添加配方体系、CaSrLaCo主配方工艺的出现，永磁铁氧体综合磁性能取得很大的突破。然而良好的配方更需要优良的工艺与之相配合，才能发挥其最大的潜力。

发明内容：

本发明目的是，用来弥补现有技术的不足，而提供一种永磁铁氧体复合材料。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种永磁铁氧体复合材料，以重量份数计，包括三氧化二铁150-160份、纳米陶瓷10-15份、氧化镧1-4份、二氧化硅0.2-0.5份、氧化钡3-6份、氧化铝0.02-0.08份、氧化锌2-4份、碳酸锶1-4份和硬脂酸钙0.5-1.5份；

所述的铁氧体复合材料是通过以下几个步骤制备的：

(1)纳米陶瓷预处理：将陶瓷置于硝酸溶液中浸泡1-2h，用水冲洗后，置于35-45℃温水中超声20-30min，烘干后粉碎得到纳米陶瓷；

(2)预烧：将三氧化二铁、纳米陶瓷、氧化镧、氧化钡和氧化铝按照比例在氧气下进行预烧，预烧温度为1200-1300℃，待原料自然冷却后进行粗破碎；

(3)细磨：将粗破碎后的原料与二氧化硅、氧化锌、碳酸锶和硬脂酸钙混合后，加入混合物总重1-2倍的磷酸氢二铵水溶液和混合物总重3-5倍的钢球，采用球磨机磨至浆料粒度为0.5-1.0μm；

(4)成型：将浆料进行脱水处理，之后在压力为20MPa的条件下压制成型，同时添加6000-9000A/m的取向磁场，得到生坯；

(5)烧结：将生坯在氮气条件下进行烧结，烧结时最高温度为800-900℃，先以10-15℃/min快速升温至600-700℃，随后以3-5℃/min缓慢升温至800-900℃，保持60-100min，随后自然降温得到铁氧体材料。

所述的一种永磁铁氧体复合材料，所述步骤(1)中硝酸溶液中硝酸的重量份数为10-15％。

所述的一种永磁铁氧体复合材料，以重量份数计，包括三氧化二铁158份、纳米陶瓷12份、氧化镧3份、二氧化硅0.3份、氧化钡5份、氧化铝0.06份、氧化锌3份、碳酸锶3份和硬脂酸钙1.2份。

所述的一种永磁铁氧体复合材料，所述步骤(3)中磷酸氢二铵水溶液中磷酸氢二铵的质量分数为0.5-1.5％。

所述的一种永磁铁氧体复合材料，预烧时间为2-3h。

所述的一种永磁铁氧体复合材料，所述粗破碎后原料过200目筛。

本发明的有益效果如下：

本发明的永磁铁氧体复合材料以三氧化二铁为主要原料，添加了纳米陶瓷，通过预烧、细磨、成型和烧结得到永磁铁氧体复合材料，剩磁、矫顽力、内禀矫顽力及最大磁能积等参数指标明显高于普通的铁氧体材料，提高了整体磁性能，能够满足较高的使用要求，经过酸处理的陶瓷致密性良好，在烧结过程中能够降低气孔率，协助晶体成型。

经检测，本发明的铁氧体材料，剩磁Br：220-280mT；磁感矫顽力Hcb：280-350kA/m；内禀矫顽力Hcj：250-320kA/m；最大磁能积(BH)max：45-48KJ/m³。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1：

本实施例中，一种永磁铁氧体复合材料，以重量份数计，包括三氧化二铁150份、纳米陶瓷15份、氧化镧1份、二氧化硅0.5份、氧化钡3份、氧化铝0.08份、氧化锌2份、碳酸锶4份和硬脂酸钙1.5份；