[发明专利]一种自供氧永磁铁氧体预烧料单孔径坯料的制备与烧结

说明书

技术领域

本发明属于磁性功能材料制备技术领域，特别涉及到一种自供氧型永磁铁氧体预烧料单孔径坯料的制备与烧结工艺。

背景技术

M型永磁铁氧体属六方晶系，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、薄型化与环保节能要求的不断提高，使得永磁铁氧体材料的需求量大大的增加。故探索和研发单批次成产更大量的永磁铁氧体材料及其制备技术，对满足工业化使用需求，具有重要的意义，一直以来也都是磁性材料研究领域的重点之一。

目前生产铁氧体预烧料的主要工艺是：原料配比—混料球磨—压坯—烧结—制粉。其中在压坯环节，为了提高铁氧体坯料的充分烧结，通常所制备的坯饼需要保持有孔径，即所压制的坯饼并非完整的圆柱体，而是中心有单一孔径。这样能再一定程度上保持坯料中铁氧体与氧气接触的表面积，提高烧结后材料的性能均匀性；但是，目前通用的单一的孔径坯料，实际生产过程中，由于烧结炉中不同位置的温度和空气密度不同，最终的成品预烧料有些区域并未烧结完全，影响了同批次产品的性能。若是将坯料的孔径数量增加，虽然能够加烧结过程中坯料的供氧量，但是单批次烧结生产的铁氧体预烧料产量却大大的减小，不利于节能环保，能源高效的利用。

目前单一的孔径坯料，制备永磁铁氧体预烧料，其一次预烧料的产品性能仅达到剩磁B_r值达到≥200mT，内禀矫顽力H_cj值达到≥125kA/m，磁能积(BH)_max值达到≥18.7kJ/m³；从而影响了采用该预烧料进行二次添加后的磁材的性能。采用本发明制备的预烧料，并辅助二次添加制备的高性能永磁铁氧体材料剩磁B_r值达到≥392mT，内禀矫顽力H_cj值达到≥343.1kA/m，磁能积(BH)_max值达到≥27.9kJ/m³。

发明内容

本发明旨在提供一种工艺相对简单、成本相对较低且利于工业化批量生产的高性能永磁铁氧体材料及其制备方法，通过该方法制备的高性能永磁铁氧体材料具有较高的剩磁、内禀矫顽力和最大磁能积。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种自供氧型永磁铁氧体预烧料单孔径坯料的制备与烧结工艺，其特征在于：所述的永磁铁氧体材料是六角晶系，其化学结构式为Sr_1-xBa_xO·nFe_(12-y)/nR_y/nO₃，其中0≤x≤0.998，5.75≤n≤6.15，0<y≤0.6，R为Mn；其具体的制备方法包括下列步骤：

(1)混料：按化学结构式Sr_1-xBa_xO·nFe_(12-y)/nR_y/nO₃的组成要求，将与所含组分的相应氧化物原料和碳酸盐原料粉末混合后，完成一次配料，且一次添加占所加原料(Sr_1-xBa_xO·nFe_(12-y)/nR_y/nO₃组成成分总和)的重量比分别为0.1～1.0wt％的SiO₂，0.1～1.0wt％的CaCO₃；与水，钢球按照料：水：球＝1：1.5：15的重量比混合，进行一次球磨1～4小时，得到悬浮颗粒平均粒径为1.0μm～1.5μm的混料；

(2)预烧：将步骤(1)中所得混料经过过滤、干燥和造粒后，在1150～1350℃下进行预烧，保温时间1～8小时，制备出永磁铁氧体预烧料；

(3)制粉：将步骤(2)中所制备的永磁铁氧体预烧料，利用粉碎机破碎，过120目筛，得到永磁铁氧体预烧粉料；