[发明专利]一种永磁铁氧体材料及其制备方法

说明书

本发明属于铁氧体技术领域。本发明公开了一种永磁铁氧体材料，其化学式为Sr_1‑xCa_xFe_12‑y‑zY_yZn_zO₁₉，其中0≤x≤0.2，0.1≤y≤0.2，0≤z≤0.1；本发明还公开了一种永磁铁氧体材料的制备方法，其包括配料、一次球磨、预烧、二次球磨、成型、烧结和后处理等步骤。本发明通过对现有锶铁氧体进行氧化钙、氧化钇、氧化锌联合添加，具有离子取代的效果，提高了不含Co元素永磁铁氧体的磁性能。

技术领域

本发明涉及铁氧体技术领域，尤其是涉及一种永磁铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

M型永磁铁氧体是一种具有亚铁磁性的氧化物，具有良好的磁性能，性价比突出，广泛应用于家电马达、传感器、办公设备、汽车马达、医疗设备等领域。

近年来添加La和Co的氧化物在锶铁氧体(SrFe₁₂O₁₉)得到广泛应用，获得稳定的六角型铁氧体晶体、更大的磁晶各向异性常数K1和更高的材料饱和磁化强度Ms值，同时可以通过改善烧结体的微观结构进一步提高产品的磁性能。然而近两年来由于Co资源价格的迅猛上涨，永磁铁氧体的成本也在上涨，并且Co资源作为一种稀缺元素其储量有限，因此开发其他低成本离子替代永磁铁氧体很有必要。

目前含有Co元素的永磁铁氧体材料如专利CN201080030766.4等中所述其磁性能可以达到Br≥4600Gs，Hcb≥4000Oe，Hcj≥5000Oe以上，而不含Co元素的永磁铁氧体材料磁性能很难同时满足Br≥4200Gs，Hcb≥3700Oe，Hcj≥4200Oe，满足不了一些高端电机马达的使用要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种磁体综合性能的不含Co元素的永磁铁氧体材料；本发明还提供了一种永磁铁氧体材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种永磁铁氧体材料，其化学式为Sr_1-xCa_xFe_12-y-zY_yZn_zO₁₉，其中0≤x≤0.2，0.1≤y≤0.2，0≤z≤0.1，各原料平均粒度要求在5μm以下。

作为优选，原料为SrCO₃粉末、CaCO₃粉末、Fe₂O₃粉末、Y₂O₃粉末和ZnO粉末。

一种永磁铁氧体材料的制备方法，包括以下步骤：

a)配料：按上述化学计量比准备原料并混合均匀；

b)一次球磨：将混合均匀的原料加入球磨罐中球磨3～6小时并烘干，转速为65～75rpm；

c)预烧：将经上述处理的原料在1100～1350℃下进行预烧制得预烧料，预烧时间为2.5～4小时；

d)二次球磨：将预烧料粉碎成4～6μm的颗粒，然后添加二次添加物后二次球磨，球磨时间为14～18小时；

e)成型：将球磨后料浆的含水率降低至30～40wt％，然后在3～10MPa压力下成型，制得坯体；

f)烧结：将坯体在100～200℃保温50～70分钟，然后在1100～1350℃保温0.1～3小时后自然冷却；

g)后处理。

作为优选，步骤b中)球磨时原料、磨球和水的重量比为1：(13～15)：(1.4～1.6)。