[发明专利]一种耐高压的永磁铁氧体磁体及其制造方法

说明书

本发明提供一种耐高压的永磁铁氧体磁体及其制造方法，分子式为SrFe2nO19，其中n＝(5.8‑6.2)，按配比称取铁红、碳酸锶和添加剂，混合均匀后进行预烧，获得预烧料磁粉；按照预烧料磁粉重量称取定量的烧结助剂，烧结助剂中不含Si的氧化物，且没有含Si的化合物。在微粉碎阶段不添加SiO2，在晶界相中不存在Si的单质形态，因而烧结磁体的电导率显著下降，磁体的耐压性能显著提高，能够满足电机对产品的耐压参数要求。同时通过优化烧结助剂的组成和添加量，磁体性显著提升。为了提高矫顽力，烧结助剂添加了碳酸钙、硼酸、氧化镧和氧化钴。

技术领域

本发明涉及永磁材料技术领域，具体为一种耐高压的永磁铁氧体磁体及其制造方法。

背景技术

铁氧体烧结磁体在各种电动机、发电机、扬声器等各种用途中被使用。作为代表性的铁氧体烧结磁体，已知有具有六方晶的M型磁铁铅矿结构的Sr铁氧体(SrFe12O19)和Ba铁氧体(BaFe12O19)。这些铁氧体烧结磁体，以氧化铁和锶(Sr)或钡(Ba)的碳酸盐等为原料，通过粉末冶金法比较廉价地制造。

近年来，出于对环境的保护等，在汽车用电装部件、电器设备用零件等之中，以零件的小型化、轻量化以及高效率化为目的，要求铁氧体烧结磁体的高性能化。特别是用于汽车用电装部件的电动机，其所要求的铁氧体烧结磁体，一面要保持高残留磁通密度Br(一般要求Br≥410mT，即4100Gs)，一面要具有即使在薄型化时的强大的反磁场作用下也不会去磁的高矫顽力HcJ(一般要求HcJ≥286kA/m，即3600Oe)。

与此同时，出于以人为本的制造理念的普及，对电气设备安全性的要求越来越高。特别是为了防止电机在使用过程中发生漏电等不安全因素，对电动机中的烧结磁体的耐电压参数提出了明确要求(一般要求耐压值≥10kV)。这对于铁氧体烧结磁体而言，是一个新的课题，即要求铁氧体烧结磁体保持较高的磁体性能，同时具备一定的耐电压性能。

目工业上铁氧体烧结磁体由以下的制造工序制造。首先，将氧化铁和Sr或Ba的碳酸盐等进行混合，通过预烧进行铁氧体化反应，得到预烧料。将预烧料进行粗粉碎，将粗粉碎得到的粉末按规定量投入球磨机，同时添加添加SiO2、CaCO3等助剂，以水为介质进行湿式微粉碎，粉碎至平均粒径0.7μm左右。得到的料浆在磁场中成形，干燥后进行烧结。经过磨加工和清洗工序得到铁氧体烧结磁体。

众所周知，一般的铁氧体烧结磁体的烧结工艺被归类为液相烧结。为了促进液相烧结，获得最佳的晶相组织，现有技术人员一般都着眼于烧结助剂的研究。作为烧结助剂已知有CaCO3和SiO2等，会在烧结前的粉碎工序添加。烧结助剂在烧结(焙烧)时成为液相成分的一部分，在烧结后的烧结体中作为晶界相的一种成分存在。

在现有技术条件下，烧结助剂中添加的SiO2后，其中不可避免出现部分Si以单质形态存在。由于Si是半导体材料，室温时电导率约在1mΩ·cm～1GΩ·cm之间。SiO2的添加量越多，单质形态的Si也就越多，导致磁体的导电率越高。也就是磁体越不耐压。

因此现有技术制造的磁体无法同时满足市场对耐压性能和优异磁性能的需求。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种耐高压的永磁铁氧体磁体及其制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种耐高压的永磁铁氧体磁体及其制造方法，分子式为SrFe2nO19，其中n＝(5.8-6.2)，包括如下步骤：

步骤一：按配比称取铁红、碳酸锶和添加剂，混合均匀后进行预烧，获得预烧料磁粉；

步骤二：按照预烧料磁粉重量称取定量的烧结助剂，烧结助剂中不含Si的氧化物，且没有含Si的化合物，同时添加0.2～0.6wt％的碳酸钙，添加0.1～0.4wt％的硼酸，添加1.0～3.0wt％的氧化镧，添加0.5～1.5wt％的氧化钴；