[发明专利]一种永磁铁氧体预烧料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种永磁铁氧体预烧料及其制备方法，铁源、锶源、钙源、镧源和钴源混合得到的混合料，加溶剂进行第一级湿式球磨，得到一级球磨料；将柠檬酸铵、六偏磷酸钠与一级球磨料混合后，进行第二级湿式球磨，经固液分离得到二级球磨料；二级球磨料在1180‑1220℃直接进窑预烧，经干式球磨粉碎得到永磁铁氧体预烧料。二级球磨料的粒径≤0.65μm，粒度分布范围窄，颗粒形貌规则、均一且流动性好易于成球，预烧后的球料经过传统的干式球磨粉碎即可得到粒径细小的预烧料；经第二级湿式球磨后的浆料粒度细、分布窄、活性好能显著降低预烧温度，减少能耗；利用本发明所述永磁铁氧体预烧料制备成的烧结永磁铁氧体，磁性能和取向度均得到提高。

技术领域

本发明属于磁性材料技术领域，具体涉及一种永磁铁氧体预烧料及其制备方法。

背景技术

永磁材料一经磁化即能保持恒定磁性的材料，又称硬磁材料，实际应用中，永磁材料工作于磁滞回线的第二象限退磁部分。常用的永磁材料包括铝镍钻永磁合金、铁氧体永磁、稀土永磁和各种复合永磁材料。永磁铁氧体电机磁体又是永磁直流电机的关键基础功能材料之一，可以广泛应用于高功率、高转速、高扭矩的各类电机，如汽车电机、摩托车启动电机、家用电器电机、工业自动化马达以及电动工具等领域，具用非常广泛的用途。

决定永磁铁氧体的磁性能主要有两个最重要的参数，即剩余磁通密度(Br)和内禀矫顽力(Hcj)。永磁铁氧体材料从主要制备工艺上可以分为烧结永磁铁氧体和粘结永磁铁氧体，磁性能上烧结永磁铁氧体具备明显的优势。最初的烧结永磁铁氧体材料主要是具有磁铅石六角结构的锶铁氧体(SrO·6Fe₂O₃)和钡铁氧体(BaO·6Fe₂O₃)。

Br与磁体密度、磁体取向度以及晶体结构的饱和磁化强度Ms等因素正相关。Hcj与磁晶各向异性场(HA＝2K₁/Ms)和单畴晶粒比率(fc)的乘积(H×fc)正相关，其中，K₁代表磁晶各向异性常数，与Ms相同，是由晶体结构决定的。为了使铁氧体晶粒成为单畴晶粒，铁氧体颗粒的尺寸必须小于其临界直径1μm，对于烧结磁体而言，晶粒尺寸必须控制在1μm或更低。

而预烧是永磁铁氧体制造工艺过程中具有极其重要工序之一，预烧料性能的好坏直接决定了材料性能的水平，尤其是预烧料的平均粒度，对于永磁铁氧体的Br、Hcj起到至关重要的作用。预烧料的性能除了与配方有关外，还与原料的粒径和粒度分布有关。要制造出高性能永磁铁氧体预烧料必须细化单畴颗粒来提高剩磁和矫顽力，同时晶粒尺寸分布还会影响材料在预烧过程中的致密化程度。因此细的粒径和均匀的粒度分布是制备高性能预烧料不可缺少的。

CN103172387A公开了一种干湿法永磁铁氧体预烧料的生产方法，包括以下步骤：(1)铁红原料焙烧处理；(2)混料湿磨；(3)脱水；(4)烘干；(5)震动粉碎；(6)预加水后造球烧结；(7)冷却并粗粉碎。该方法生产的永磁铁氧体预烧料的磁性能达到了FB6H的水平，而在永磁铁氧体预烧料内添加少量镧、钴后可将磁性能做到日本TDK公司的FB9系列以上水平，且本发明生产的产品的产量在以湿法为基础的相同规格生产线相比可提高40％左右，能源消耗可降低50％，产生的经济效益可提高2-3倍。

CN110975996B公开了一种提高永磁铁氧体预烧料研磨效率的方法，在湿磨前，向预烧料中加入氯化铁或氯化亚铁，然后湿磨，得料浆。由于永磁铁氧体预烧料粉在研磨过程中，由于料粉颗粒的逐步细化，颗粒比表面积和表面能增加，料浆粘度增大，流动性变差，导致研磨效率下降。该方法添加的氯化铁或氯化亚铁可以在研磨过程中吸附在料浆颗粒表面，显著降低料浆颗粒的表面能，克服颗粒间的吸引力，减小粉碎阻力，提高料浆的流动性，从而提高粉磨效率。

然而，上述方法对于粒径的降低是有限的，仍需进一步优化制备方法，得到粒径低、粒径分布均匀的预烧料。

发明内容