[发明专利]高取向度干压永磁铁氧体成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种干压永磁铁氧体的制作工艺，具体涉及的是一种高取向度干压永磁铁氧体成型工艺。

背景技术

自上世纪五十年代发现永磁铁氧体以来，其品种、生产方法与生产工艺得到了非常大的发展，经历了从各向同性磁体到各向异性磁体、从钡铁氧体到锶铁氧体和从干压成型到湿压成型等重大技术跨越。

永磁铁氧体以其相对较高的磁性能和很强的环境适应性和低廉的价格，在永磁材料应用市场一直处于统治地位，目前我国是世界上最大的永磁铁氧体生产大国。永磁铁氧体的成型工艺主要有干压和湿压两种，其中湿压成型的产品性能较干压的高，但干压成型也有其生产优势，即成型效率高，收缩比好控制，便于生产小尺寸和形状复杂的产品。目前我国铁氧体干压工艺研究不多，干压产品性能普遍不高，一般较好的干压材料剩磁在360～370Mt，内禀矫顽力在220KA/m240KA/m，主要用于玩具电机，产品附加值不高，影响了铁氧体干压工艺在工业电机上的应用，不适用于要求较高的泵体类永磁同步小电机。

而且目前在永磁铁氧体中以各向异性烧结磁体的磁性能为最佳，其磁性能目前已达到了5.2MGOe，接近理论值，在汽车、家用电器、电机设备等许多领域有非常广泛的应用，也是目前生产量最大、品种最多的永磁体。但其生产过程一直是由预烧料生产的“一次工艺”和磁体生产的“二次工艺”两部分组成，没有发生根本性的变化，即，先对氧化铁和锶盐或钡盐进行预烧，使其反应生成铁氧体预烧料，然后经制粉、成型、烧结和磨加工等工序得磁体，成型时外加磁场进行取向，使生产的磁体具有各向异性。这种生产方法不仅路线长、成型过程复杂，而且耗能大，成本高，且取向度低，其表磁分布不均匀，影响整个产品的质量。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是提供一种径向取向、自动进料为一体的高取向度自动成型工艺，即高取向度干压永磁铁氧体成型工艺，通过采用非磁性能与软磁性高强度模具材料，实现产品高性能、高取向、高效率、低成本的生产，其表磁分布均匀，增强工作效率。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

高取向度干压永磁铁氧体成型工艺，其特征在于，其工艺步骤如下：

(1)原料准备：以非磁性能与软磁性高强度模具材料的细磁粉为主料，所述以非磁性能与软磁性高强度模具材料的细磁粉是将铁的氧化物和锶盐或钡盐混合而成的氧化铁组合物；并选择H3BO3、硬脂酸钙、樟脑和酒精溶液作为添加剂；将樟脑与酒精按照1∶1制成樟脑溶液，并加入干粉，将樟脑溶液、硬脂酸钙和H3BO3均匀添加到细磁粉中，磁粉中樟脑溶液的添加量为1.1wt％，硬脂酸钙的添加量为0.8wt％，H3BO3的添加量为0.3wt％；、

所述添加剂还包含助烧结剂二氧化硅、硼酸，其平均粒度在10.0-20.0μm，其添加比例为：二氧化硅0.09-0.2wt％、硼酸0.3-0.4wt％；

(2)预烧；将步骤(1)中的细磁粉与锶铁氧体或钡铁氧体进行预烧料混合，预烧时，将细磁粉与锶铁氧体或钡铁氧体用输料泵送到内加热回转窑内进行预烧，预烧温度1300℃，时间5小时，获得预烧料颗粒氧化铁组合物的重量为混合物总重量的55％，氧化铁组合物中铁的氧化物：锶盐或钡盐的摩尔比为5.2∶1；

其中，铁的氧化物为铁鳞、精矿粉、氧化铁红或其它铁源，锶盐包括碳酸锶、草酸锶和可以反应生成碳酸锶、草酸锶的组合物，钡盐包括碳酸钡、草酸钡和可以反应生成碳酸钡、草酸钡的组合物；

所述铁的氧化物和锶盐或钡盐混合而成的氧化铁组合物与锶铁氧体或钡铁氧体预烧料混合，氧化铁组合物的重量为混合物总重量的30％；

(3)粗粉碎：将上述预烧料颗粒氧化铁组合物送进入管磨机进行干式球磨粉碎至平均粒度4-6μm，得到预烧料粉；

(4)干式磁粉制备工序：称取上述预烧料粉，并以上述重量配比方式加入二次添加剂进行高速混合的干式磁粉制备工序，将所得混合物采用湿式球磨方式连续研磨，直至达到颗粒的平均粒度在0.6-0.8μm；研磨工序中采用高温软性球磨方式，预烧料粉、钢球重量比1∶5，钢球直径为5mm，料浆浓度为45-50％，球磨温度高于110℃，球磨时间为12小时；

(5)磁场成型：球磨之后，自然降温，等待料浆温度达到50℃以下，对成型料浆进行含水量调整，调整至料浆浓度在70wt％，然后送进成型模具中压制，在压制方向上施加120000e的成型磁场，所得成型体为直径42.5mm、高度为12mm的圆柱体，成型压力为15MPa；