[发明专利]一种多孔状M型锶铁氧体块体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多孔状M型锶铁氧体块体及其制备方法，属于磁性铁氧体制备领域。本发明的制备方法以水热法所得的纳米SrFe₁₂O₁₉铁氧体粉末和纳米碳球为前驱体，按照碳球质量比5％～7.5％混合SrFe₁₂O₁₉铁氧体粉末和纳米碳球，充分研磨30分钟后压片装进氧化铝坩埚，在马弗炉中以1000℃～1100℃的高温烧结2小时进行固相反应。反应结束后，自然冷却至室温，所得即为性能优良的多孔状SrFe₁₂O₁₉铁氧体块体。该方法使用C球为辅助，可在高温下生成CO₂气体并挥发，在块体中形成多孔状结构，带来应力，并可阻止晶粒长大，从而有效提高矫顽力，对SrFe12O19铁氧体的制备具有重要的实际意义。

技术领域

本发明涉及磁性铁氧体制备技术领域，更具体地说，涉及一种多孔状M型锶铁氧体块体及其制备方法。

背景技术

SrM铁氧体是一类产量巨大的磁性材料，其广泛应用于汽车、家电以及电子等行业，因而一直受到人们的重视。我国早就已经升级为世界第一大永磁SrM铁氧体生产大国。但是，由于技术上的落后，高档SrM铁氧体的生产技术一直掌握在日、美等国手中，中国一直不能称为SrM铁氧体生产的强国，这给国内铁氧体企业的利润率造成了很大的影响。由于日本等国厂商手中掌握了不少重要的专利(比如CN941086038，CN2013800101646和CN2013800396746等等)，导致中国企业只能寻找弯道超车的新途径。因此，虽然是传统的铁氧体材料，却依然得到研究人员的广泛关注。

生产高性能的SrM铁氧体材料，需要从提高剩磁和矫顽力两个方面进行考虑。理论上，提高矫顽力的途径主要是控制晶粒大小和利用应力等阻碍磁化时畴壁的移动。控制晶粒大小在单畴临界尺寸附近，可以最大程度地增加矫顽力，因而是企业生产过程中提高矫顽力的主要手段。如上述专利CN94108603.8和CN201380010164.6都有关于平均粒径的描述。前者将粗铁氧体粉末细磨至平均粒度为0.8μm甚至更小，后者将烧结后磁体的平均粒径控制在1.0 μm以下，大于2.0μm以上的控制在1％的比例以下，这样可以确保其相对较高的矫顽力。但是，在生产过程中，仍然需要更为丰富多样的技术方式去提升矫顽力，对于铁氧体材料性能的优化研究始终未曾停止。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中铁氧体材料提升矫顽力方式单一的不足，拟提供一种多孔状M型锶铁氧体块体及其制备方法，本发明的制备方法旨在从应力角度考虑去提高SrM 铁氧体的矫顽力，对比常规烧结所得的SrM铁氧体，这种多孔状的材料可以保证饱和磁化强度(M_s)变化不大的情况下，提高矫顽力，为行业内提供了截然不同的技术思路。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种多孔状M型锶铁氧体块体的制备方法，以SrM铁氧体纳米粉末和纳米碳球为前驱体，在SrM铁氧体纳米粉末中掺入纳米碳球后压片进行烧结。

更进一步地，以SrM铁氧体纳米粉末和纳米碳球为前驱体，按照纳米碳球质量比为5％～7.5％的比例混合SrM铁氧体粉末和纳米碳球，然后压片进行烧结。

更进一步地，纳米碳球的平均粒径不大于200nm。

更进一步地，包括以下步骤：

S1、采用水热法制备出纳米SrM粉体和碳球，以备后续用作制备SrM铁氧体块体的前驱体粉末；

S2、将纳米碳球按照5％～7.5％的质量比掺入SrM粉体，混合后研磨30-40min，压片后装进坩埚并放置于炉体中，以10-15℃/min的速度升温至1000-1100℃后，保温烧结2-3h进行固相反应，自然冷却至室温，所得即为SrM铁氧体的块体。