專利名稱：一種加入添加劑提高永磁鐵氧體剩磁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于永磁鐵氧體制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及加入一種添加劑提高永磁鐵氧體剩磁的方法。
背景技術(shù)：
永磁鐵氧體主要是指六角晶系M型鍶鐵氧體或鋇鐵氧體，其磁性能指標(biāo)主要有剩磁、矯頑力、磁能積。這三個(gè)指標(biāo)愈高磁體性能愈好。剩磁與矯頑力相互影響，提高剩磁容易導(dǎo)致矯頑力降低，反之提高矯頑力容易導(dǎo)致剩磁降低，磁能積則與剩磁矯頑力均有關(guān)。每一指標(biāo)均有一個(gè)最大理論值，如剩磁的最大理論值為4650Gs，見(jiàn)都有為編著的《鐵氧體》，江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1996年P(guān)233頁(yè)，實(shí)際生產(chǎn)中由于原料純度、工藝制作水平等方面的原因剩磁常低于該數(shù)值，其差別大小不一；另外與對(duì)矯頑力的要求亦有關(guān)。目前國(guó)內(nèi)使用Y30一次預(yù)燒料，在保證內(nèi)稟矯頑力Hic＞2900Oe的前提下，生產(chǎn)上難以保證制出剩磁Br＞4000Gs的磁體。
永磁鐵氧體磁體的生產(chǎn)須經(jīng)兩次燒結(jié)，通過(guò)第一次燒結(jié)化合形成鐵氧體材料，再經(jīng)過(guò)二次工藝制成鐵氧體磁體，二次工藝流程見(jiàn)圖1所示。
成型時(shí)加磁場(chǎng)制出的是各向異性磁體，不加磁場(chǎng)為各向同性磁體；同類型的磁體濕壓制品的磁性能優(yōu)于干壓的磁性能。磁體磁性能與一次工藝及二次工藝有關(guān)，用相同的一次燒結(jié)所形成的鐵氧體預(yù)燒料，經(jīng)不同的二次工藝所制出的性能好壞不一樣，通過(guò)二次工藝中添加碳酸鈣、提高燒結(jié)溫度、控制制粉粒度及分布等均可提高剩磁，這些在《磁性材料及器件》這類專業(yè)性刊物都能經(jīng)?？吹?，這也是通常所使用的提高剩磁的方法。但剩磁達(dá)到一定程度后將難以進(jìn)一步提高，也有報(bào)道在二次工藝中添加氧化鉍等如磁性材料及器件，1998年，No 4，雖然提高剩磁，但明顯降低矯頑力。本發(fā)明使用一種在二次工藝中未曾報(bào)道使用過(guò)的添加劑，在保持矯頑力與原來(lái)相當(dāng)?shù)那闆r下，突破常規(guī)方法的所能達(dá)到的剩磁的限制，將所能達(dá)到的剩磁值進(jìn)一步提高100Gs左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在保持矯頑力與原有基礎(chǔ)相當(dāng)?shù)那闆r下，將所能達(dá)到的剩磁值進(jìn)一步提高。
本發(fā)明提供了加入一種添加劑提高永磁鐵氧體剩磁的方法。在永磁鐵氧體生產(chǎn)中，根據(jù)要求的磁性能不一樣，在二次工藝制粉過(guò)程中，加入不同的添加劑。通常提高剩磁添加劑是碳酸鈣，提高矯頑力的添加劑比較多，主要有高嶺土、二氧化硅、氧化鋁、硼酸，但這些對(duì)提高矯頑力的作用和由此帶來(lái)對(duì)剩磁的不利影響各不一樣。本發(fā)明的特征在于在永磁鍶鐵氧體或鋇鐵氧體制造過(guò)程的二次工藝中除加有碳酸鈣和其它提高矯頑力的添加劑高嶺土、二氧化硅、氧化鋁、硼酸的1-4種外，加入一種提高剩磁的添加劑，其組成為MxSiyOz，X＝1～4 Y＝0～2Z＝2～6，X、Y、Z可為小數(shù)，M為Fe、Pr、Nd、Mn、Sr、C其中的1-6種的混合物，即通過(guò)改變二次工藝的制粉階段的細(xì)磨配方達(dá)到提高剩磁的目的。
同樣原料及基本工藝過(guò)程，使用本發(fā)明的添加劑MxSiyOz，有利于提高剩磁和磁能積，加入前后對(duì)比，剩磁在3600-4100的基礎(chǔ)上提高50-150Gs。


圖1為永磁鐵氧體磁體生產(chǎn)的二次工藝流程圖。其中，鐵氧體預(yù)燒料1、粗破成平均粒徑為若干微米的粗粉2、加添加劑配料3、細(xì)磨4、沉淀得料漿5、濕壓(磁場(chǎng)成型)6、燒結(jié)7、干燥制粉8、干壓(磁場(chǎng)成型)9、磨加工(充磁)10、檢驗(yàn)包裝11。
具體實(shí)施例方式
下面是一些使用實(shí)例，其工藝過(guò)程為鍶鐵氧體預(yù)燒料球→干磨機(jī)粗破碎(至小于10微米)→加添加劑配料(即二次工藝配方)→裝球磨機(jī)加水細(xì)磨→出料沉淀得料漿→濕壓磁場(chǎng)成型→窯爐燒結(jié)→切磨加工→測(cè)磁性能。
實(shí)例一；使用目前常用的普通牌號(hào)Y30一次預(yù)燒球料作原料，二次工藝配方為碳酸鈣1wt％、二氧化硅0.4wt％，在保證Hbc大于2600Oe情況下，利用常規(guī)方法——增加碳酸鈣含量和提高燒結(jié)溫度提高剩磁，碳酸鈣含量由1wt％逐漸增加到1.35wt％，同時(shí)爐溫設(shè)定值由1215℃增加到1235℃，得到結(jié)果剩磁Br由3870Gs增加到4020Gs，矯頑力Hbc由3060Oe下降到2770Oe，內(nèi)稟矯頑力Hic由3200Oe下降2840Oe。進(jìn)一步增加碳酸鈣含量，剩磁沒(méi)有增加，但矯頑力進(jìn)一步降低；繼續(xù)提高爐溫剩磁則呈降低趨勢(shì)，且矯頑力顯著降低。在前述的二次工藝配方(碳酸鈣1wt％、二氧化硅0.4wt％)基礎(chǔ)上添加本發(fā)明添加劑，應(yīng)用同樣的原料和工藝(爐溫設(shè)定值1235℃)，磁性能可達(dá)剩磁Br4170Gs，矯頑力Hbc2730Oe，內(nèi)稟矯頑力Hic2810Oe，此矯頑力與前者調(diào)整后的結(jié)果相當(dāng)，剩磁獲得了明顯提高，增加了原工藝基礎(chǔ)所能達(dá)到的剩磁最大值。
實(shí)例二使用Y30預(yù)燒料作原料，二次工藝配方為碳酸鈣1wt％、高嶺土0.5wt％，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用本發(fā)明添加劑前后生產(chǎn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)平均值對(duì)比，見(jiàn)表1。
表1Y30原料，本發(fā)明應(yīng)用結(jié)果對(duì)比

實(shí)例三使用Y35牌號(hào)較高檔次預(yù)燒料作原料，二次工藝配方為碳酸鈣1wt％、二氧化硅0.3wt％，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用本發(fā)明添加劑前后生產(chǎn)結(jié)果對(duì)比，見(jiàn)表2。
表2Y35原料，本發(fā)明應(yīng)用結(jié)果對(duì)比

根據(jù)上面的使用實(shí)例，應(yīng)用本發(fā)明添加劑，剩磁Br提高了120～150Gs。在其它添加氧化鋁的高矯頑力產(chǎn)品的制作過(guò)程中，添加本發(fā)明添加劑添加劑，剩磁Br也提高了50Gs以上。
本發(fā)明添加劑使用在永磁鐵氧體生產(chǎn)的二次工藝過(guò)程中，這里二次工藝如本說(shuō)明書(shū)前部分所述的二次工藝流程，是從一次燒結(jié)的預(yù)燒料破碎開(kāi)始經(jīng)燒結(jié)到最后的制成品，包括濕壓和干壓工藝生產(chǎn)的各向同性及各向異性制品。
本添加劑是在二次工藝配料時(shí)與其它添加劑一同加入，主要起提高剩磁的作用。根據(jù)使用的預(yù)燒料的制作工藝和二次工藝配料時(shí)配方的不同，使用該添加劑在某些情況下可能會(huì)帶來(lái)矯頑力的些許降低，針對(duì)這種情況如果要維持原有的矯頑力，需要對(duì)二次配方和工藝參數(shù)作一定調(diào)整，經(jīng)調(diào)整后仍將會(huì)發(fā)現(xiàn)在保證原有矯頑力情況下，剩磁有顯著提高。它的顯著作用為提高原有的工藝基礎(chǔ)所能達(dá)到的剩磁最大值。
權(quán)利要求
1加入一種添加劑提高永磁鐵氧體剩磁的方法，其特征在于在永磁鍶鐵氧體或鋇鐵氧體制造過(guò)程的二次工藝中除加有碳酸鈣和其它提高矯頑力的添加劑高嶺土、二氧化硅、氧化鋁、硼酸的1-4種外，加入一種提高剩磁的添加劑，其組成為MxSiyOz，，其中X＝1～4 Y＝0～2 Z＝2～6，X、Y、Z可為小數(shù)，M為Fe、Pr、Nd、Mn、Sr、C中的1-6多種的混合物。
2按照權(quán)利1所述的加入一種添加劑提高永磁鐵氧體剩磁的方法，其特征在于“二次工藝”，是指從永磁鍶鐵氧體或鋇鐵氧體預(yù)燒料的破碎開(kāi)始，經(jīng)燒結(jié)到最后的制成品。所涉及的產(chǎn)品包括濕壓和干壓工藝生產(chǎn)的各向異性及各向同性制品。
全文摘要
本發(fā)明提供了加入一種添加劑提高永磁鐵氧體剩磁的方法。其特征在于在永磁鍶鐵氧體或鋇鐵氧體制造過(guò)程的二次工藝中除加有碳酸鈣和其它提高矯頑力的添加劑高嶺土、二氧化硅、氧化鋁、硼酸的1—4種外，加入一種提高剩磁的添加劑，其組成為M
文檔編號(hào)H01F1/10GK1414575SQ0211695
公開(kāi)日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2002年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月27日
發(fā)明者林國(guó)標(biāo), 柴立民, 左瓏, 黃可淼 申請(qǐng)人:北礦磁材科技股份有限公司, 林國(guó)標(biāo), 柴立民