[发明专利]一种M型锶铁氧体磁性材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于磁性材料技术领域，具体涉及一种M型锶铁氧体磁性材料及其 制备方法。

背景技术

M型铁氧体是一种高性能永磁材料，具有较宽的磁滞回线、较高的矫顽力、 单轴磁晶各向异性和优良的旋磁特性、高居里温度、高的化学稳定性和高剩余磁 化强度等特点，同时具有较高的性价比，因此被广泛应用在永磁、高密度垂直磁 记录、微波毫米波器件等领域中，在工业和日常生活中应用广泛。近年来，随着 汽车、家电、音像、计算机等产量的提高，以及风能、水能等新能源的开发利用， 使锶钡永磁铁氧体的需求量也越来越大。M型锶钡铁氧体制备研究最初主要集 中在固相合成机理，动力学过程及工艺参数对产品性能的影响等方面，但随着研 究的深入，该方向对产品性能的提高基本已挖掘殆尽，难以使磁性能得到大幅的 提高。因此开发新的配方系列锶铁氧体永磁材料，进而改善和提高永磁铁氧体的 磁性能已经成为该领域研究的热点。

M型铁氧体中铁离子位于五种不同的亚晶格位置，分别用符号2a、4f₁、12k、 4f₂和2b，与此对应，M性铁氧体分为五个磁亚点阵，由于相互间的超相互作 用，使得2a、2b和12k三个亚点阵离子磁矩呈相互间反平行方向排列，而4f₁和4f₂两个亚点阵离子磁矩与上面三个亚点阵呈相互间平行方向排列。如果通过 离子替代的方法减少4f₁和4f₂点阵反向排布的铁离子，可以达到削弱反向离子 磁矩，增大净磁矩的作用，提高饱和磁化强度，进而提高永磁铁氧体的磁性能。 自1996年以后研究的方向转向了以锶铁氧体为基体，采用稀土元素Ln³⁺离子 (Ln为La³⁺,Pr³⁺,Nd³⁺)取代二价离子Sr²⁺同时为了保持电荷守恒利用二价金属 离子M²⁺(M为Zn²⁺,Co²⁺)取代Fe³⁺离子的联合取代法。近年来利用稀土离子掺 杂取代方法改善锶铁氧体的性能已经成为该领域研究的热点，但大量研究主要集 中在La–Zn、La–Co体系。

发明内容

本发明目的是为了解决现有的M型锶铁氧体材料磁学性能差的问题，而提 出了一种M型锶铁氧体磁性材料及其制备方法。

本发明所述M型锶铁氧体磁性材料的分子式为：Sr_1-xLn_xFe_12-xMn_xO₁₉，分子 式中：0<x<0.2，Ln为Sm³⁺或Gd³⁺。

本发明制备分子式为Sr_1-xLn_xFe_12-xMn_xO₁₉的M型锶铁氧体磁性材料的方法 按以下步骤进行：

步骤一：按照分子式Sr_1-xLn_xFe_12-xMn_xO₁₉中的化学计量比称取Ln₂O₃、 MnCO₃、SrCO₃和Fe₂O₃做为原料，其中Ln₂O₃为Sm₂O₃或Gd₂O₃，分子式 Sr_1-xLn_xFe_12-xMn_xO₁₉中：0<x<0.2，Ln为Sm³⁺或Gd³⁺；

步骤二：将步骤一中称取的原料、磨球和无水乙醇置于行星球磨机的陶瓷球 磨罐中，在转速为400r/min～450r/min下混料0.5h～1.5h得到混合粉体，将得到的 混合粉体烘干后置于压片的模具中，在1.5MPa～2MPa的压力下压制得到片状样 品；所述磨球为氧化铝磨球；所述磨球、原料和无水乙醇的质量比为9:1:0.5；所 述烘干的温度为200℃～250℃，烘干时间为1h～3h；