[发明专利]一种提高永磁铁氧体磁性能的添加剂及方法

说明书

一种提高永磁铁氧体磁性能的添加剂及方法，所述添加剂由碳酸钙、石英砂和碳化硅组成。所述方法，包括以下步骤：（1）将永磁铁氧体预烧料加入球磨机中，同时加入所述添加剂，然后加水，球磨，得永磁铁氧体料浆；（2）将永磁铁氧体料浆沉淀过滤，得永磁铁氧体过滤料浆；（3）将永磁铁氧体过滤料浆注入模具，在磁场强度450～950kA/m的条件下，加压350～500kg/cm²成型，得永磁铁氧体生坯；（4）将永磁铁氧体生坯在1150～1250℃下烧结0.5～3.0h，得永磁铁氧体。本发明添加剂成本低廉、原料来源广泛，不添加稀土元素和氧化钴等昂贵添加剂；本发明方法与传统的方法相比磁体的磁性能更加优异，性价比更高。

技术领域

本发明具体涉及一种提高永磁铁氧体磁性能的添加剂及方法。

背景技术

永磁铁氧体是一种非金属磁性材料，只需外部对其提供一次充磁能量就能产生稳定的磁场，从而向外部持续提供磁能。永磁铁氧体主要用于各种电机设备和扬声器等，目前广泛使用的永磁铁氧体材料都采用氧化铁和锶的碳酸盐作为原料，而高性能永磁铁氧体材料还需要添加氧化钴和稀土氧化物等提高磁性能。

永磁铁氧体磁性能指标主要有剩磁（Br）和内禀矫顽力（Hcj），这两个指标越高表明磁体的性能越好，其中剩磁正比于磁体的密度、晶粒取向度以及材料的饱和磁化强度（Ms）等，而内禀矫顽力与磁体中晶粒大小和磁晶各向异性参数有关。目前高性能永磁铁氧体主要是通过在材料中添加稀土元素和氧化钴提高其饱和磁化强度（Ms）来实现的。

我国是永磁铁氧体材料的生产大国，产量居世界首位，近年来随着人们对产品小型化的追求，高性能永磁铁氧体器件的需求日益迫切，相应的对稀土材料的需求也逐渐增加，这无疑给不可再生的稀土资源带来巨大的压力。

目前，很多企业在生产高性能永磁铁氧体时，采用符合添加碳酸钙、石英砂、氧化镧和氧化钴的方法实现磁体性能的提高，但是由于氧化钴的价格昂贵，极大的增加了材料的成本压力，因此各企业都在寻找更加廉价有效的添加剂替代氧化钴。

CN104446519A公开了一种提高永磁铁氧体磁性能的分散剂及方法，其采用添加分散剂的方法实现磁性能的提高，虽然通过采用分散剂可以获得与本发明相近的实验效果，但是由于添加的分散剂在产品的烧结初期（300℃以下）会发生膨胀分解，导致坯件开裂，因此，添加分散剂对产品的合格率有一定的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种价格低廉、来源广泛的提高永磁铁氧体磁性能的添加剂。

本发明进一步要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种成本低，操作简便，不添加稀土元素和氧化钴等昂贵添加剂，所得产品磁性能强的提高永磁铁氧体磁性能的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种提高永磁铁氧体磁性能的添加剂，所述添加剂由碳酸钙、石英砂和碳化硅以质量比1:0.10～0.65:0.05～0.50组成。当碳酸钙作为添加剂用于提高永磁铁氧体磁性能时，可以起到助熔作用，利于提高磁体的密度，添加量过少助熔的作用将不明显，添加量过多会造成晶粒的异常生长，导致磁性能下降；所添加的石英砂与碳酸钙反应生成硅酸钙物质，抑制烧结过程中晶粒的异常生长；碳化硅的添加可以促进硅酸钙生成，细化晶粒的同时抑制反磁化核的形成，提高磁体的剩磁和矫顽力，但添加过少则效果不明显，添加量过多会造成剩磁的下降。总的来说，该配方比例下添加剂的添加有利于改善磁体的微观结构，提高磁体的磁性能。

进一步，所述添加剂由碳酸钙、石英砂和碳化硅以质量比1:0.15～0.35:0.06～0.25（更优选1:0.18～0.25:0.08～0.20）组成。