[发明专利]一种永磁锶铁氧体料粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于永磁铁氧体材料技术领域，具体涉及一种永磁锶铁氧体料粉及其制备方法。

背景技术

永磁铁氧体是目前世界上使用量最广、产量最大的永磁材料，在电子行业、家用电器和电机设备等领域有着极其广泛的应用，如电子行业中的各种电表、家用电器中用到的喇叭、电机设备中的电动机等等。永磁铁氧体在其中主要起到能量传递作用，如为通电线圈提供恒定磁场，使线圈发生转动、或使喇叭中的线圈会振动而发出声音、或使电动机中转子的转动而提供机械能等。

永磁材料中的钕铁硼具有很高的磁能和矫顽力，但是这种材料含有稀土元素钕，不仅价格昂贵，对环境污染大，且易氧化和粉化，还具有腐蚀性以及温度特性差等缺点。永磁锶铁氧体虽没有钕铁硼永磁材料的高磁能积和矫顽力，但对环境污染小，耐环境能力强，价格低，应用面广。

永磁铁氧体需以料粉为基础，而制备永磁铁氧体料粉的主要原料是铁红（Fe₂O₃)，再配以碳酸锶，高温煅烧而成。其中铁红来源于化学产品和轧钢厂副产品，化学产品杂质含量低，但成本高；轧钢附产品价格低，但杂质含量高。“一种永磁铁氧体的制备方法”（CN101996722A）专利技术，采用SrCO₃、Fe₂O₃、La₂O₃、Co₃O₄、CaCO₃原料湿法混合，干燥，造粒，预烧，粗粉碎，细粉碎，沉淀过滤，湿压成型，烧结。该技术的操作繁琐并没有对合成的主原料Fe₂O₃的成分进行分析，Fe₂O₃的杂质含量过多或过于复杂会导致铁氧体的磁性能不佳。“一种具有高断裂韧性的永磁铁氧体的制备方法”（CN200910010068.7）专利技术，采用纳米的SrCO₃和Fe₂O₃按一定的比例配料，采用球磨对原料粉末的充分混合和再次细化，该方法若要投入生产，则需要大量的纳米SrCO₃和Fe₂O₃，由于价格昂贵而难于进行工业化生产。“纳米锶铁氧体的制备方法”（CN101913854A）专利技术，按Sr与Fe摩尔比为1:12称取碳酸锶和硝酸铁晶体用硝酸和去离子水溶解，混合均匀后加入酒石酸和聚乙二醇，用氨水调PH为7，将所得混合液加热成溶胶-凝胶并干燥，在860~1100℃下经分段煅烧成纳米永磁铁氧体。该方法在溶液中加入酒石酸，乙二醇和氨水很容易引入杂质故而降低了铁氧体的磁性能。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，任务是提供一种工艺简单和成本低的永磁锶铁氧体料粉的制备方法，用该方法制备的永磁锶铁氧体料粉的磁性能优良。

为完成上述任务，本发明所采用的技术方案是：以铁鳞和碳酸锶为原料，其中碳酸锶和氧化铁的摩尔比为1︰（5.5~6），外加所述原料0.1~0.5wt%的分散剂和所述原料90~110wt%的水，组成混合料；再按照钢球和原料的质量比为（7.5~10）∶1将所述混合料在钢制球磨罐中湿磨，湿磨至粒度为0.7~0.9μm；然后将球磨后的浆料干燥，置于陶瓷容器中于回转窑在1050~1350℃条件下保温120~240分钟，随窑自然冷却，即得永磁锶铁氧体料粉。

所述碳酸锶为分析纯碳酸锶、化学纯碳酸锶和工业碳酸锶中的一种。

所述铁鳞为轧钢厂的副产品，其化学组分是：Fe₂O₃≥99.10wt%，SiO₂≤0.2wt%，Al₂O₃≤0.2wt%，CaO≤0.2wt%，MnO≤0.25wt%，SO₄^2-≤0.15wt%。

所述分散剂为聚乙二醇、山梨糖醇和葡萄糖酸钙中的一种。   

由于采用上述技术方案，本发明利用高温固相反应法制备锶铁氧体，烧结时采用空气气氛。该制备方法只通过氧化铁与碳酸锶的摩尔比和配以分散剂经湿磨、干燥和烧结即可制得所需产品，制备工艺简单。工业生产的氧化铁价格是铁鳞的5~6倍，故其制备方法的成本低。