[發明專利]一種具有雙相交換耦合并保持高矯頑力的復合永磁鐵氧體

有效

• 申請號: 201510023278.5
• 申請日: 2015-01-16
• 公開（公告）號: CN104529424A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 夏愛林;任素貞;晉傳貴;李婷婷;李陽;吳勝華;劉先國
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C04B35/26
• 分類號: C04B35/26;C04B35/622
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于磁性鐵氧體的制備技術領域，具體涉及一種具有雙相交換耦合作用、但仍保持高矯頑力的復合永磁鐵氧體。

背景技術

六角晶系的M型SrFe₁₂O₁₉(SrM)鐵氧體，由于其較高的性價比、便宜的原材料和優良的化學穩定性，依然在電子、家電、汽車等行業得到廣泛的應用，是當前產量最大的磁性材料之一。然而，遺憾的是，中國雖然是SrM永磁鐵氧體生產的大國，但并非生產的強國，目前的產品以中低檔為主，生產技術水平比歐美日本等仍有不小差距。為此，急需尋求新的SrM永磁鐵氧體制備方法，以提高其生產水平。

利用高矯頑力(H_c)但是低飽和磁化強度(M_s)的永磁相和高M_s但是低H_c的軟磁性相之間的交換耦合作用去提高永磁材料的磁性能，目前得到了廣泛的應用和研究，特別是在稀土永磁中。比如專利號為ZL201010289049.5的發明專利公開了一種納米晶雙相耦合稀土永磁體的制備方法；專利號為ZL201010524561.3的發明專利公開了一種交換耦合雙相納米復合NdFeB永磁顆粒及制備方法和應用。但是利用交換耦合作用去提高永磁鐵氧體的磁性能目前少見報道，許多技術難點有待攻克。發明專利號為ZL200610048970.4的專利，在永磁Sr鐵氧體中添加了一種特殊的L料代替非磁性添加料，并適當控制L料的粒度，不但顯著改善了產品的密度和取向度，而且發現其中存在交換耦合作用，從而提高了磁性能。但發明所使用的制備方法為傳統的氧化物法，且先后在低于1270℃和高于1270℃的高溫下進行了兩次燒結成相，這一般會使得鐵氧體的晶粒長得很大。而微磁學研究表明，當軟磁性相的尺寸接近永磁性相疇壁厚度的兩倍時，軟、永磁相之間的交換硬化不但十分有效，而且還避免了由交換耦合引起的矯頑力的下降。因此，采用需要高溫燒結的氧化物法不利于交換耦合效應的形成。申請者自己已經獲得授權的專利ZL?201310415239.0采用水熱法制備的粉末在高溫下燒結的辦法制備了SrM/(Ni,Zn)Fe₂O₄鐵氧體粉末，結果表明樣品中存在良好的交換耦合作用，有利于提高SrM鐵氧體的性能。而我們自己已經獲得授權的另外一個專利ZL?201310415623.0，直接利用水熱法制備了類似核殼結構的SrM/(Ni,Zn)Fe₂O₄鐵氧體粉末，磁性測量表明其呈現單一相磁行為，存在較好的交換耦合作用。但是上述兩個專利所述方法，都會導致樣品矯頑力的極大下降。

我們已經公開、在審的專利(公開號CN?104211387A)以矯頑力相對較小的CoFe₂O₄為母體，發現添加僅2％-10％質量比、高矯頑力的SrM鐵氧體，可以大幅度的提升CoFe₂O₄的矯頑力，甚至可以達到提升90％以上的技術效果，其技術原理首先是與SrM鐵氧體的釘扎作用密切相關，其次我們提出SrM-CoFe₂O₄之間的交換耦合作用雖然可能會大幅度降低“硬磁相”SrM的矯頑力，但是也會大幅度提高“軟磁相”CoFe₂O₄的矯頑力。本次申請的專利，正是以此為背景，以“硬磁相”SrM為母體，按照3～2:1的質量比摻入“軟磁相”CoFe₂O₄，大量減少了價格昂貴的CoFe₂O₄的使用，但能保證在SrM中實現交換耦合作用的同時，還能同時保持很高的矯頑力，以此來改善交換耦合作用會導致“硬磁相”矯頑力下降較大的矛盾。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于制備出一種新的具有雙相交換耦合作用且保持高矯頑力的復合永磁鐵氧體。本發明所制備的SrM/CoFe₂O₄鐵氧體，雖然由兩相組成，但是卻對外呈現單一相的磁性行為，具有良好的交換耦合作用，而且相比較純SrM鐵氧體，仍可保持較高的矯頑力。

為了解決以上技術問題，本發明是通過以下技術方案予以實現的。

本發明制備了一種具有交換耦合且保持高矯頑力的雙相復合永磁鐵氧體，所述鐵氧體是SrM鐵氧體永磁相和CoFe₂O₄鐵氧體“軟磁相”組成的復合物。其具體制備步驟如下：