[發明專利]一種高性能燒結永磁鐵氧體磁鐵的制備方法

有效

• 申請號: 201210453891.7
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102942357A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 翁革平;熊言傲
• 申請（專利權）人: 安徽龍磁科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/40
• 分類號: C04B35/40;C04B35/622;C04B35/63;H01F41/02
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及高性能燒結永磁鐵氧體磁鐵，它基本上具有M型磁鉛石結構，對于廣泛的磁應用領域極為有用，如汽車、家用電器或電動工具等，更具體的說屬于高性能永磁鐵氧體磁鐵，它比傳統的永磁鐵氧體磁鐵具有更高的剩余磁化強度和更高的內稟矯頑力，且具有更高的矩形比Hk/Hcj?。

技術背景

M型磁鉛石永磁鐵氧體磁鐵是由二價陽離子金屬氧化物（SrO和BaO）和三氧化二鐵（Fe2O3)所構成的化合物的總稱，永磁鐵氧體磁鐵廣泛地適用于汽車、家用電器，工業自動化等行業。作為永磁鐵氧體材料，具有M型磁鉛石結構的鍶鐵氧體（SrFe₁₂O₁₉）和鋇鐵氧體（BaFe₁₂O₁₉）被廣泛應用。影響燒結永磁鐵氧體的磁性能的主要兩個參數，即剩余磁通密度（Br）和內稟矯頑力（Hcj）。磁鐵的剩余磁通密度（Br）由密度、取向度、和取決于晶體結構的飽和磁化強度（4πIs）所決定。因此，Br表示為Br=4πIs×取向度×密度。另一方面，由4πI—H磁滯回線與H軸的交點給出的內稟矯頑力（Hcj）正比于H_?AХfc，其中H_?A?(=2K1/Is)是各向異性場，fc是單疇顆粒的比例，K1是各向異性常數，與Is一樣也由晶體結構決定。

最近，特別是汽車電機轉子的小型化和輕重量，及變頻壓縮機磁鐵的鐵氧體化（由釹鐵硼轉為鐵氧體）都需要用高性能的燒結永磁鐵氧體磁鐵。

高性能燒結永磁鐵氧體磁鐵，近年來，已提出：在上述的鍶鐵氧體（SrFe₁₂O₁₉）中，用鑭（La）等稀土元素置換鍶（Sr）的一部分、用鈷（Co）置換鐵（Fe）的一部分的鍶鑭鈷（SrLaCo）鐵氧體，由此使剩余磁感應強度（Br）和內稟矯頑力（Hcj)提高。

另外，已提出：與鍶鐵氧體的情況同樣地，在鈣鐵氧體（CaFe₁₂O₁₉）中也用鑭(La)置換鈣(Ca)的一部分、用鈷(Co)置換鐵(Fe)的一部分而生成鈣鑭鈷（CaLaCo）鐵氧體，由于鈣鐵氧體的鑭鈷替換量更高，由此獲得更高的剩余磁感應強度（Br）和內稟矯頑力（Hcj)。

如中國專利?98800162.4，提供了一種鍶鑭鈷（SrLaCo）鐵氧體磁鐵，獲得了Br：4480Gs、Hcj：4510Oe最好的磁性能，但矩形度較低，Hk/Hcj只有0.84。中國專利CN101786869B，提供了一種鈣鑭鈷（CaLaCo）鐵氧體，獲得了Br：4200-4700Gs、Hcj：4500-6200Oe最好的磁性能。但該專利要求鈷必須在一次配料時加入。中國專利CN101552069A，提供了一種?鈣鑭鈷（CaLaCo）鐵氧體，同時獲得了現有發明的最高永磁鐵氧體磁性能Br大于4500Gs、同時Hcj大于5000Oe，但該專利要求成型料漿平均粒度小于0.65μm。

上述專利為了同時獲得高剩磁和高內稟矯頑力永磁鐵氧體磁鐵，其共同點是：1、通過加大鑭鈷的替換以提高材料的本征磁參數飽和磁化強度（4πIs）和各向異性場H_?A?(=2K1/Is)；2、通過減小成型料漿的粒度以提高磁鐵的單疇顆粒比例來獲得高性能；3、由于成型料漿粒度的減小，為了提高取向度，在二次球磨時加入了分散劑。這樣造成原料的成本增加和生產的效率下降。

發明內容

本發明針對當前高性能燒結永磁鐵氧體磁鐵在成本和效率方面的不足，通過下述技術方案得以解決在大工業化生產中成本高和效率低的難題。

本發明采用的技術方案如下：

一種高性能燒結永磁鐵氧體磁鐵的制備方法，包括配料、預燒、粗粉碎、球磨、成型和燒結幾個工序，具體步驟如下：

（1）配料：

按?Ca_x1Sr_x2Ba_x3La_xO·nFe₂O₃計算稱量含有所需元素的碳酸鈣（CaCO₃）粉末、碳酸鍶（SrCO₃）粉末、碳酸鋇（BaCO₃）粉末、氧化鑭（La₂O₃）粉末及氧化鐵（Fe₂O₃）粉末。

其中：x1為0.05-0.40，

x2為0.20-0.60，

x3為0-0.15，