[发明专利]铁氧体磁体的制造方法

说明书

本发明涉及具有高磁性能的铁氧体磁体的制造方法。

铁氧体磁体已经用于各种用途，包括具有转子的设备，例如马达、发电机等。

作为铁氧体的制造方法，JP-B-55-6041、JP-B-59-8047和JP平2-98106A公开了一种所谓的湿法工艺，其中，粒度为约1μm的铁氧体粉末的浆料在磁场中进行湿法压制，对所得的压制体进行烧结，以制造成铁氧体磁体。

近来，对具有高磁性能的铁氧体磁体的要求日益提高，例如剩余磁通密度(Br)在4000G或4000G以上，矫顽力(iHc)在4000 Oe或4000 Oe以上的铁氧体磁体。为满足这种要求，JP-A-2-98106公开了在铁氧体组分中添加CaO、SiO₂、 B₂O₃、Al₂O₃、CrO₃等。

除了上述以外，对材料性能如颗粒大小、组成的摩尔比等，以及对工艺条件如浆料温度、烧结温度等进行了各种研究。

然而，就铁氧体磁体而言，同时要改善其剩余磁通密度和矫顽力仍然是困难的。为了改善磁通密度，需要达到高度的晶粒取向和高烧结密度。为此目的，需要采用较高的烧结温度，使晶体结构长得略微更大些。另一方面，从改善矫顽力来看，要求较小的颗粒度。总之，为了获得具有高磁性能的铁氧体磁体，烧结体必须满足以下条件：

(1)烧结体的平均粒度要减小至单磁畴或单磁畴以下的水平；

(2)烧结体具有高度的晶粒取向。换言之，易磁化轴(C轴)要取向于各向异性的一个方向；

(3)烧结体具有高密度。

为了满足条件(1)-(3)，必须在磁场压制成型处理中达到高度的颗粒取向，并在适宜的温度下对成型体进行烧结。但是，由于浆料中的颗粒通常是物理性地和/或磁性地聚集而形成粗颗粒，所以不能实现足够的颗粒取向。

图2展示了一种传统的铁氧体磁体的制造方法。在该传统方法中，采用粉碎机如碾磨机、粗碎机等，对浆料中的铁氧体粉来进行细磨(步骤1)，制成粒度约为1μm的细粉。然后对含细粉的浆料进行浓缩(步骤2)，使之达到足以能压制成型的程度。采用自然沉淀、离心分离等来完成浆料的浓缩。随后把浓缩后的浆料放入成型设备；并在施加磁场的情况下进行压制成型(步骤5)，以获得生坯。对生坯进行烧结(步骤6)，以制成铁氧体磁体。然而，在该传统方法中，由于细粉的颗粒相互磁性地和/或物理性地聚集，形成粗颗粒；所以在磁场压制成型工艺中无法达到足够的颗粒取向，从而使得难以改善所得铁氧体的磁性能。

在这些情况下，为了改善剩余磁通密度和矫顽力两者，对各种添加物的含量、其添加时间、烧结温度等进行了研究。但是，还没有提出能满足上述条件的方法。

因此，本发明的目的是提供一种具有剩余磁通密度和高矫顽力的铁氧体磁体的制造方法。

通过上述目的的认真研究，本发明人业已发现，在浆料的压制成型处理前，通过对已浓缩的铁氧体颗粒的浆料进行揉搓，可以显著地改进铁氧体颗粒的取向，这是因为通过剪切力的作用，使铁氧体颗粒的粗颗粒分散成为单个的细颗粒，从而能制造具有高剩余磁通密度和高矫顽力的铁氧体磁体。本发明人还发现，在湿法成型工艺中，在揉搓前在浆料中添加分散剂，可以有效地达到颗粒的高度取向。基于这些发现完成了本发明。

作为本发明的一个方面，提供了一种铁氧体磁体的制造方法，其中包括以下步骤：对包含在浆料中的铁氧体粉末进行湿磨，以制备细铁氧体颗粒的浆料，该铁氧体粉末具有如下组成：

MO.nFe₂O₃其中M是选自Ba、Sr和Pb中的至少一种元素，n的数值为5至6；对细铁氧体颗粒的浆料进行浓缩，以获得预期的固体含量；对已浓缩的浆料进行揉搓，使细铁氧体颗粒分散；对揉搓后的浆料进行湿法压制成型，制成生坯；对生坯进行烧结，获得所述铁氧体磁体。

作为本发明的另一方面，提供了一种铁氧体磁体的制造方法，其中包括以下步骤：对浆料中的铁氧体粉末进行湿磨以制备细铁氧体颗粒的浆料，该铁氧体粉末具有如下组成：

MO.nFe₂O₃其中M是选自Ba、Sr、和Pb中的至少一种元素，n的数值为5至6；对细铁氧体颗粒的浆料进行浓缩，获得预期的固体含量；对已浓缩的浆料进行揉搓，使细铁氧体颗粒分散；用适合的液体稀释揉搓后的浆料，以制成预定的含量；对稀释后的浆料进行湿法压制成型、制成生坯；对生坯进行烧结，获得所述的铁氧体磁体。