[發明專利]一種高矯頑力鋇鐵氧體磁性材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310206513.3
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN103265295A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 王新慶;蔡實;徐靖才;金頂峰;彭曉領;洪波;金紅曉;葛洪良
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: C04B35/628
• 分類號: C04B35/628;C04B35/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高矯頑力鋇鐵氧體磁性材料的制備方法。

背景技術

M型鋇鐵氧體(BaFe₁₂O₁₉)以其優異的磁性能(高的單軸各項異性、高的居里溫度(723K)、較大的飽和磁化強度(理論值71.6Am²/kg)和高矯頑力(理論值6700Oe)等)和抗腐蝕、抗氧化及耐磨損等性能而被廣泛應用于國民經濟的各個方面。由于其優異的性價比，鋇鐵氧體的年產量約占永磁材料的50％以上，而且每年的產量都不斷增長。作為永磁材料要求，要求鋇鐵氧體要具有較大的矯頑力。目前，制備鋇鐵氧體納米粉體材料的方法眾多，包括溶膠凝膠法、化學共沉淀法、玻璃晶化法、微乳液法、低溫化學法和噴霧熱解法等[J.X.Qiu，M.Y.Gu，H.G.Shen，Journal?of?Magnetism?and?Magnetic?Materials，2005，295：263～268；K.S.Moghaddam，A.Ataie，Journal?of?Alloys?and?Compounds，2006，426：415～419.]。由于鋇鐵氧體納米粉體的粒徑通常在100nm以下，矯頑力較低。

對于永磁材料來說，矯頑力直接影響材料的磁能積。而材料的矯頑力與各向異性能密切相關，可以通過對Fe³⁺的替代調整矯頑力。而替代鐵氧體的性質與替代離子的種類及在晶格中的占位情況密切相關，并且與制備方法相聯系。由于Fe³⁺占據五種不同的次晶格，每個次晶格都對磁矩和各向異性有特別的貢獻，用其他離子替代Fe³⁺會對磁性能產生影響。要想矯頑力減小，則替代離子應占據4f₂或2b位。另外，增加材料的各向異性可以提高其矯頑力，包括磁晶各向異性、形狀各向異性等。但是上述工藝技術很難控制，很多因素對離子占位都有影響，如不同的替代離子組合、不同的制備過程、離子半徑、電負性、電子結構、化合價等都對占位產生影響，從而影響矯頑力。因此，開發一種方便、低成本的提高鋇鐵氧體矯頑力的制備方面具有非常重要的應用價值。

發明內容

本發明的目的是要解決現有鋇鐵氧體納米粉體材料低矯頑力的問題，提供一種高矯頑力鋇鐵氧體納米粉體材料的制備方法。

一種高矯頑力鋇鐵氧體磁性材料的制備方法，它涉及一種反鐵磁包覆鋇鐵氧體納米粉體材料的制備方法，并依靠反鐵磁與亞鐵磁界面間的交換偏置效應調節鋇鐵氧體矯頑力。反鐵磁材料與鋇鐵氧體材料的質量比約為1∶10～15。

一種高矯頑力鋇鐵氧體納米粉體材料的制備方法，具體是按以下步驟完成的：1)將鋇鐵氧體粉體材料在950～1050℃燒結1～3h；2)將按一定化學計量比稱取反鐵磁材料的可溶性鹽溶于去離子水中，并加入適量的絡合劑(檸檬酸或乙酸)，充分攪拌；3)向上述溶液中添加一定質量的1)中鋇鐵氧體粉體材料，在室溫下充分攪拌后用氨水調節pH＝5～7，并在50～80℃揮發溶劑，得到鋇鐵氧體前驅體溶膠溶液；4)將上述稠狀溶膠，置于干燥箱中在120～250℃形成凝膠。取出，研磨，并在550～750℃溫度下空氣中煅燒1-3h，得到專利要求的高矯頑力鋇鐵氧體磁性材料。

本發明提供的方法實施方便，對實驗設備要求不高，成本低。本發明實驗操作簡單，適用性廣。同時本發明制備鋇鐵氧體的矯頑力較高，適用于永磁體領域；

附圖說明

圖1是實驗的制備鋇鐵氧體納米粉體材料的VSM曲線圖。

具體實施方式

具體實施方式1：按一定化學計量比稱取原料(均為化學分析純)，1份硫酸鐵、3份檸檬酸攪拌混合于去離子水中。加入6份鋇鐵氧體粉體(1050℃燒結2h)并持續攪拌均勻，使溶膠溶液絡合完全。溶液的初始pH值為0.8，而后用氨水溶液(氨水含量20％)將溶膠溶液pH值分別調節至7。在70℃恒溫水浴條件下緩慢蒸發至粘稠狀，然后在220℃下使其發生自蔓延燃燒，形成煙灰狀疏松粉末。研磨后在700℃下在空氣中煅燒處理3h，得到專利要求的氧化鐵包覆鋇鐵氧體磁性材料。