[发明专利]一种高性能永磁铁氧体材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于磁性功能材料制备技术领域，特别涉及到一种高性能永磁铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

M型永磁铁氧体属六角晶系，因其具有很高的单轴磁晶各向异性、优越的性价比、较高的居里温度以及化学稳定性等特点，被作为一种重要的永磁材料和磁记录材料，广泛应用于家电、计算机、汽车、通信等各个领域。

近年来随着产品小型化、轻型化、薄型化以及环保节能要求的不断提高，对永磁铁氧体材料的性能提出了更高的要求。故探索和研发高性能永磁铁氧体材料及其制备技术，对改善目前高端铁氧体产品的结构构成，有着重要的创新意义，一直以来也都是磁性材料研究领域的重点之一。

掺杂改性是目前提高永磁铁氧体磁性能的一种通行做法。“高性能永磁铁氧体及其二元生产方法”(CN101409122A)专利技术，公开了一种高性能永磁铁氧体及其二元生产方法，是由A料、B料及球磨添加剂经配料制备而成。A料是从市场采购的锶铁氧体一次预烧料；B料是含有La₂O₃和Co₃O₄等的氧化物经过配料、混料、烘干、分散、预烧、粉碎过筛获得；球磨添加剂是包含占原料重量总量为0.6%~1.2%的CaCO₃、0.2%~0.5%的SiO₂、0.2%~0.3%的H₃BO₃和0.3%~1.5%的Cr₂O₃。该发明提供了一种高性能永磁铁氧体的二元生产方法。

稀土元素及贵金属氧化物的添加，无疑给改善永磁铁氧体的性能提供了一种有效的途径。但是由于对其使用量的限制和高的生产成本等因素的影响，人们不得不通过其他的方法来获得高性能永磁铁氧体。“一种无稀土置换的高内禀高磁能积永磁锶铁氧体材料的制备方法”(CN102515736A)专利技术，公开了在永磁锶铁氧体的制备中，采用纳米级的SiO₂和CaCO₃组合作交换耦合剂，添加氧化钇作为微观结构控制剂和采用亲水基油酸钠作为分散剂，制备出了性能优越的永磁锶铁氧体的方法。但专利中所采用的添加剂CaCO₃和SiO₂均为纳米级粉料，氧化钇为稀有金属氧化物，生产中加入过多会导致生产成本的增加。“一种制备非稀土高磁性永磁铁氧体材料的方法”(CN103058641A)专利技术，通过在预烧工序中进行二次煅烧和联合多种常规添加剂，制备出同时具有高剩余磁感应强度B_r和内禀矫顽力H_cj的永磁铁氧体材料，但耗能相对较高，不利于工业化大生产。“一种高矫顽力M型锶铁氧体的制备方法”(CN102030521A)专利技术，采用Al³⁺作为替代掺杂的方法，利用甘氨酸-硝酸盐法制备M型SrAl_xFe_12-xO₁₉(0<x≤3)，解决了SrFe₁₂O₁₉材料矫顽力小的问题，但不利于批量化大生产。

文献(Qingqing Fang, et al, Journal of Magnetism and Magnetic Materials[J], 294, 2005, 281-286.)中报导，采用溶胶-凝胶法制备出的铬掺杂M型锶铁氧体纳米晶颗粒，材料矫顽力虽下降，而饱和磁化强度不降低，这对用作高密度磁记录材料是非常有利的，但纳米粉体工业生产困难，生产成本极高。文献(Amir Abbas Nourbakhsh, et al, J Mater Sci: Mater Electron[J], 22, 2011, 1297-1302.)中报导，采用分析纯试剂，通过柠檬酸-硝酸盐法合成的纳米级SrFe₁₂O₁₉作为添加剂，再采用固相反应法制备铬掺杂锶铁氧体。从上述制备条件来看，虽获得高的内禀矫顽力、剩余磁化强度和矩形比，但成本较高且制备工艺相对复杂，不利于工业化生产。