專利名稱：永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法及永磁鐵氧體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法及永磁鐵氧體，屬于磁體領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鍶永磁鐵氧體的分子式為Sr06Fe203，為磁鉛石型六角晶體結(jié)構(gòu)的亞鐵磁性材料，磁性來 源是原子自旋磁矩和軌道磁矩。永磁鐵氧體的性能由以下因素決定 BrccMs. r. F ; Hcja (Kl/Ms) .fc ;
式中Br為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度，Ms為飽和磁化強(qiáng)度，r為密度，F(xiàn)為取向度，Hcj為內(nèi)稟矯頑 力，Kl為磁晶各向異性常數(shù)，fc為單疇顆粒的存在率。根據(jù)以上兩式，提高永磁鐵氧體性 能的途徑有以下幾個(gè)方面(1)提高取向度；(2)提高燒結(jié)密度；(3)提高鐵氧體M相的 Kl、 Ms;(4)細(xì)化晶粒，提高單疇顆粒的存在率；(5)控制鐵氧體燒結(jié)體晶粒大小一致。
鍶永磁鐵氧體磁材的生產(chǎn)過程，主要有備料(即將永磁鐵氧體預(yù)燒料與添加劑如CaC03 等混勻)、球磨、成型、燒結(jié)、磨削、清洗包裝等工序。在球磨備料工序生產(chǎn)過程中的加料 、出料、放料，運(yùn)輸環(huán)節(jié)的掉料、漏料和成型工序生產(chǎn)過程中的跑料、掉料、真空抽水帶走 料稱為廢次料，在磨削工序生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料和清洗包裝工序中產(chǎn)生的少量清洗料稱為研磨 料。廢次料與研磨料一起被稱為永磁鐵氧體回收料，由于這些回收料在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生 ，含有大量的泥沙、油污等雜質(zhì)，成分復(fù)雜，粒度分布寬，如果不做處理而直接與永磁鐵氧 體預(yù)燒料一起用于生產(chǎn)永磁鐵氧體，將會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品性能，即使能較好的除去泥沙和油污 等雜質(zhì)，還要解決剩磁和內(nèi)稟矯頑力相克的問題(目前國內(nèi)常用CaC03、 H3B03等傳統(tǒng)添加劑 ，不能解決剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br和內(nèi)稟矯頑力Hcj之間"相克"的難題)。因此，大多數(shù)廠家 將回收料進(jìn)行簡單處理，然后低價(jià)出售，有些甚至直接當(dāng)垃圾處理，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi) 和環(huán)境污染?；厥绽没厥樟系膹S家也因?yàn)椴荒芸朔鲜鰡栴}而將其用來生產(chǎn)低性能永磁鐵 氧體，或者用來生產(chǎn)耐火材料，這些都大大降低了其利用價(jià)值。
目前，未見有回收利用永磁鐵氧體生產(chǎn)過程中的回收料來生產(chǎn)高性能永磁鐵氧體的方法 的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種回收利用永磁鐵氧體生產(chǎn)過程中的回收料來生產(chǎn)高性能
4永磁鐵氧體的方法。
本發(fā)明永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法，包括如下步驟
a、 備料按重量配比將永磁鐵氧體預(yù)燒料70份 90份、永磁鐵氧體回收料10份 30份
、CaC03 0.6份 1.3份、H3B03 0. 1份 0. 5份、La203 0. 1份 1. 5份、Co203 0. 1份 1. 3份 和分散劑0. 1份 1份混勻，所得物料備用；其中，所述的永磁鐵氧體回收料是經(jīng)過除雜質(zhì) 處理的；
b、 漿料制備將a步驟所得物料粉碎至物料粒度大小為0.7 0.8um，制成含水量為 35% 40%的漿料；
c、 成型將b步驟所得漿料加入模具中壓制成型，其中，壓制壓力為450 Kgf/cm2 550Kgf/cm2，壓制時(shí)的磁場強(qiáng)度為5000 7000Gs;
d、 燒結(jié)根據(jù)所需產(chǎn)品性能確定燒結(jié)溫度，進(jìn)行燒結(jié)；
e、 磨削、清洗將d步驟燒結(jié)后的產(chǎn)品磨削、清洗，即得。
本發(fā)明永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法的步驟a中所述的永磁鐵氧體回收料是經(jīng)過除雜質(zhì)處理的 永磁鐵氧體回收料，因?yàn)?，永磁鐵氧體回收料為永磁鐵氧體生產(chǎn)過程中的不同工序中產(chǎn)生的 ，含有油污、泥沙等雜質(zhì)，若不除去而直接應(yīng)用，會(huì)降低生產(chǎn)出的永磁鐵氧體產(chǎn)品性能。其 中，只要可以達(dá)到除油污、除泥沙等雜質(zhì)目的的方法處理后的永磁鐵氧體都可以作為上述的 永磁鐵氧體回收料使用。本發(fā)明采用的除油污、除雜質(zhì)處理方法為申請?zhí)枮?200610022452. 5，發(fā)明名稱為"磁材生產(chǎn)過程中廢次料及研磨料的回收利用方法"的方法， 具體除油污、除雜質(zhì)處理方法為
a 、磁材工件磨削加工后產(chǎn)生的研磨料或廢次料與冷卻水一起經(jīng)排水溝排到多級沉淀池 進(jìn)行逐級沉淀；所述多級沉淀池為2 4個(gè)沉淀池依次沉淀；
b 、定期對各沉淀池內(nèi)沉淀料收集、濾水至含水量<40 % 。
進(jìn)一步的，上述永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法的步驟a中的分散劑的作用是使步驟b所得的料漿 顆粒不聚團(tuán)，使顆粒粒度大小均勻，分散劑可以采用PuCa、抗壞血酸等。由于PuCa既可作為 分散劑，又可提高永磁鐵氧體產(chǎn)品性能，故分散劑優(yōu)選PuCa 。
進(jìn)一步的，為了使生產(chǎn)出的永磁鐵氧體產(chǎn)品性能更好，上述永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法的步 驟a備料時(shí)各種成分的重量配比優(yōu)選為永磁鐵氧體預(yù)燒料80份 90份、永磁鐵氧體回收料 10份 20份、CaC03 0.8份 1.2份、H3B03 0. 1份 0. 4份、La203 0. 5份 1. 2份、Co203 0. 1份 1. l份和PuCa 0. 1份 1份。上述永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法的步驟a備料時(shí)各種成分的重 量配比最優(yōu)選永磁鐵氧體預(yù)燒料85份 90份、永磁鐵氧體回收料10份 15份、CaC030.8份 1.1份、H3B03 0.2份 0.4份、La203 0. 5份 1. 0份、Co203 0. 3份 1. O份和PuCa 0. 3份 0. 8份。
進(jìn)一步的，上述永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法的步驟b的物料粉碎采用的粉碎方法為球磨粉碎 法；更進(jìn)一步的，上述永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法的步驟b的物料粉碎采用的球磨粉碎方法是先 將物料加水，球磨至物料粒度大小為l. 0-1. 05 y m，然后將球磨后的物料加水再次球磨至物 料粒度大小為O. 7 0. 8 y m，然后制成含水量為35% 40%的漿料。
上述的球磨粉碎方法即二次球磨法(先將物料加水，球磨至物料粒度大小為1.0-1.05y m，然后將球磨后的物料加水再次球磨至物料粒度大小為O. 7 0.8ym)與直接一次球磨至物 料粒度大小為0.7 0.8ym相比，可以大幅降低球磨時(shí)間，有利于生產(chǎn)成本和能源的節(jié)約， 還可以減小物料粒度分布范圍，提高漿料性能和成型性。
進(jìn)一步的，為了使生產(chǎn)的永磁鐵氧體產(chǎn)品性能更好，上述永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法的c步 驟壓制成型時(shí)壓制壓力為500Kgf/cm2。
由于物料中含有CaC03，且壓制成型后的產(chǎn)品中還含有水分，在燒結(jié)時(shí)會(huì)產(chǎn)生C02以及水 蒸氣等氣體，如果氣體排出速度過慢，則易產(chǎn)生氣孔，使產(chǎn)品性能降低，因此，在400。C 80(TC時(shí)應(yīng)降低燒結(jié)升溫速度，確保在80(TC之前CaC03完全分解且產(chǎn)生的氣體順利排出。由 于燒結(jié)時(shí)的窯爐結(jié)構(gòu)不同，所需產(chǎn)品性能不同，燒結(jié)溫度也不相同，經(jīng)過有限次試燒，即可 確定最佳燒結(jié)溫度及溫度范圍，按確定的燒結(jié)溫度燒結(jié)即可。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種由上述方法生產(chǎn)的的永磁鐵氧體。
進(jìn)一步的，上述永磁鐵氧體的Br (剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度)S 410mT， Hcb (矯頑力)》 290kA/m， Hcj (內(nèi)稟矯頑力)S 306kA/m， (BH) max (磁能積)》31. 81J/m3。
進(jìn)一步的，上述永磁鐵氧體的密度》2.9g/cm3。
本發(fā)明加入永磁鐵氧體回收料生產(chǎn)出的永磁鐵氧體的性能達(dá)到了不加永磁鐵氧體回收料 生產(chǎn)出的永磁鐵氧體的性能要求，其原因如下
1、 回收料中的研磨料是在磨削、清洗工序中產(chǎn)生的，形狀不規(guī)則，有利于顆粒間的機(jī) 械咬和，可以使成型時(shí)壓力提高2 10MPa而不會(huì)出現(xiàn)跑漿現(xiàn)象，從而提高了產(chǎn)品的密度。
2、 回收料中的研磨料是經(jīng)過成型過程的，相當(dāng)于經(jīng)過預(yù)磁化處理，預(yù)磁化對顆粒的排 列方向有一定影響，沒有經(jīng)過預(yù)磁化的顆粒呈雜亂排列，經(jīng)過預(yù)磁化處理的顆粒有明顯的磁 性凝聚現(xiàn)象，顆粒成團(tuán)比未預(yù)磁化的顆粒成團(tuán)多，在同一團(tuán)集合體內(nèi)顆粒排列方向的單一性 明顯，從而有利于提高鐵氧體顆粒的取向度。
3、 回收料中的研磨料經(jīng)過燒結(jié)工藝，其固相反應(yīng)比預(yù)燒料更完全，消除了預(yù)燒料里的
6鐵氧體化不完全的物質(zhì)(如Fe、 Fe」+等)。
4、 回收料中的廢次料主要產(chǎn)生于球磨工藝和成型工藝，已經(jīng)經(jīng)過一次球磨工藝，當(dāng)再 次與原材料一起球磨時(shí)，使其顆粒明顯減小，有利于提高取向度和產(chǎn)品的密度。
5、 目前國內(nèi)常用CaC03、 H3B03等傳統(tǒng)添加劑不能解決剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br和內(nèi)稟矯頑力 Hcj之間"相克"的難題，因?yàn)閭鹘y(tǒng)添加劑的作用主要是細(xì)化晶粒以提高材料的表觀密度和 降低燒結(jié)溫度，而本發(fā)明采用La—Co添加劑與傳統(tǒng)添加劑相結(jié)合的技術(shù)，通過離子置換和價(jià) 位補(bǔ)償提高磁性能，有效的解決了這一技術(shù)難題。
6、 現(xiàn)有觀點(diǎn)認(rèn)為，要生產(chǎn)高性能永磁鐵氧體須將粉碎后的物料粒度控制在0.7ym以下
，以提高單疇顆粒的存在率，但要使物料粒度控制在0.7ym以下，就必須延長球磨時(shí)間，這 使得具有超順磁顆粒的比例增加，而且物料粒度小于O. lum時(shí)，部分鐵氧體可能會(huì)分解，另 外，長時(shí)間研磨會(huì)使鋼球中的鐵進(jìn)入原料中，影響磁性能。本發(fā)明永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法的 物料粉碎后的粒度大小為0.7 0.8ym，減少了球磨時(shí)間，并且加入了回收料，成型時(shí)不易 跑漿，可以適當(dāng)增加壓力以提高產(chǎn)品密度。
本發(fā)明永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法加入了一定比例的回收料生產(chǎn)永磁鐵氧體，其產(chǎn)品比未加 入回收料的產(chǎn)品每噸成本節(jié)約210 270元，降低了永磁鐵氧體生產(chǎn)成本；提高了回收料的利 用價(jià)值；減少了球磨時(shí)間，從而節(jié)約了能源；其產(chǎn)品性能達(dá)到了FB6B系列產(chǎn)品的性能要求， 可用于高檔汽車、摩托車及其它設(shè)備機(jī)車的電機(jī)和計(jì)算機(jī)等，具有廣闊的市場及應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所 述的實(shí)施例范圍之中。
FB6B系列永磁鐵氧體產(chǎn)品性能Br:410 430mT， Hcb: 290. 5 314. 3kA/m ， Hcj: 306. 4 330. 2kA/m ，(BH)max: 31. 8 35. 0kJ/m3 。
實(shí)施例l 本發(fā)明永磁鐵氧體產(chǎn)品的制備型號ZD1629 (R32.5-R30.2) X42
將永磁鐵氧體預(yù)燒料800kg、經(jīng)過除雜質(zhì)處理的永磁鐵氧體回收料200kg、 CaC03 10kg、 H3B03 3. 95kg、 La203 9. 5kg、 Co203 5kg和PuCa 8kg混勻，將混勻后的物料加入球磨機(jī)中球 磨至物料粒度大小為l. 00-1. 05 y m，然后加水將球磨后的物料再次球磨至物料粒度大小為 0.7-0.8ym，過濾，使?jié){料含水量為36%，攪拌均勻。將漿料加入模具中壓制成型，成型壓 機(jī)采用125噸以上，水冷充磁線包全自動(dòng)壓機(jī)，單位壓力為510Kgf/cm2，調(diào)整電流，使磁場 強(qiáng)度為5000 7000Gs，且要保證充足低硬度冷卻水，防止線包燒壞。將壓制成型后的產(chǎn)品燒
7結(jié)升溫至118(TC 1185'C進(jìn)行燒結(jié)，磨削、清洗，即得。
所得產(chǎn)品性能測定結(jié)果為Br = 416mT， Hcb = 293kA/m， Hcj = 307kA/m， (BH) max = 33.3 kj/m3。
實(shí)施例2 永磁鐵氧體產(chǎn)品的制備型號GY-BM49 (R52—R42) X25
將永磁鐵氧體預(yù)燒料700kg、經(jīng)過除雜質(zhì)處理的永磁鐵氧體回收料300kg、 CaC03 10kg、 H3B03 3. 58kg、 La203 8. 5kg、 Co203 5kg和PuCa 10kg混勻，將混勻后的物料加入球磨機(jī)中球 磨至物料粒度大小為l. 00-1. 05 y m，然后加水將球磨后的物料再次球磨至物料粒度大小為 0.7-0.8ym，過濾，使?jié){料含水量為35%，攪拌均勻。將漿料加入模具中壓制成型，成型壓 機(jī)采用125噸以上，水冷充磁線包全自動(dòng)壓機(jī)，單位壓力為500Kgf/cm2，調(diào)整電流，使磁場 強(qiáng)度為5000 7000Gs，且要保證充足低硬度冷卻水，防止線包燒壞。將壓制成型后的產(chǎn)品燒 結(jié)升溫至118(TC 1185'C進(jìn)行燒結(jié)，磨削、清洗，即得。
所得產(chǎn)品性能測定結(jié)果為Br = 412mT， Hcb = 293kA/m， Hcj = 308kA/m， (BH) max = 39.5 kj/m3。
實(shí)施例3永磁鐵氧體產(chǎn)品的制備型號FB01
將永磁鐵氧體預(yù)燒料800kg、經(jīng)過除雜質(zhì)處理的永磁鐵氧體回收料200kg、 CaC03 llkg、 H3B03 4kg、 La203 7kg、 Co203 5kg和抗壞血酸lkg混勻，將混勻后的物料加入球磨機(jī)中球磨 至物料粒度大小為l. 00-1. 05 y m，然后加水將球磨后的物料再次球磨至物料粒度大小為 0.7-0.8ym，過濾，使?jié){料含水量為35%，攪拌均勻。將漿料加入模具中壓制成型，成型壓 機(jī)采用125噸以上，水冷充磁線包全自動(dòng)壓機(jī)，單位壓力為485Kgf/cm2，調(diào)整電流，使磁場 強(qiáng)度為5000 7000Gs，且要保證充足低硬度冷卻水，防止線包燒壞。將壓制成型后的產(chǎn)品燒 結(jié)升溫至118(TC 1185'C進(jìn)行燒結(jié)，磨削、清洗，即得。
所得產(chǎn)品性能測定結(jié)果為Br = 419mT， Hcb = 292kA/m， Hcj = 307kA/m， (BH) max = 33 kj/m3。
從實(shí)施例l、 2、 3可以看出，添加回收料生產(chǎn)出的永磁鐵氧體的性能達(dá)到了FB6B系列產(chǎn) 品性能要求。
權(quán)利要求
1.永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法，包括如下步驟a、備料按重量配比將永磁鐵氧體預(yù)燒料70份～90份、永磁鐵氧體回收料10份～30份、CaCO3 0.6份～1.3份、H3BO3 0.1份～0.5份、La2O3 0.1份～1.5份、Co2O3 0.1份～1.3份和分散劑0.1份～1份混勻，所得物料備用；其中，所述的永磁鐵氧體回收料是經(jīng)過除雜質(zhì)處理的；b、漿料制備將a步驟所得物料粉碎至物料粒度大小為0.7～0.8μm，制成含水量為35％～40％的漿料；c、成型將b步驟所得漿料加入模具中壓制成型，其中，壓制壓力為450Kgf/cm2～550Kgf/cm2，壓制時(shí)的磁場強(qiáng)度為5000～7000Gs；d、燒結(jié)根據(jù)所需產(chǎn)品性能確定燒結(jié)溫度，進(jìn)行燒結(jié)；e、磨削、清洗將d步驟燒結(jié)后的產(chǎn)品磨削、清洗，即得。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟 a中所述的分散劑為PuCa或抗壞血酸。
3 根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟 a備料時(shí)各種成分的重量配比為永磁鐵氧體預(yù)燒料80份 90份、永磁鐵氧體回收料10份 20份、CaC03 0.8份 1.2份、H3B03 0.1份 0.4份、La203 0.5份 1.2份、C°203 0. 1份 1. l份和PuCa 0. 1份 1份。
4 根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟 a備料時(shí)各種成分的重量配比為永磁鐵氧體預(yù)燒料85份 90份、永磁鐵氧體回收料10份 15份、CaC03 0.8份 1.1份、H3B03 0.2份 0.4份、La203 0.5份 1.0份、C°203 0. 3份 1. O份和PuCa 0. 3份 0. 8份。
5 根據(jù)權(quán)利要求l所述的永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟 b的物料粉碎采用球磨粉碎方法。
6 根據(jù)權(quán)利要求5所述的永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟b的物料粉碎采用的球磨粉碎方法是先將物料加水，球磨至物料粒度大小為l. 0-1. 05 y m， 然后將球磨后的物料加水再次球磨至物料粒度大小為O. 7 0. 8 y m，最后制成含水量為35% 40%的漿料。
7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟 c壓制成型時(shí)壓制壓力為500Kgf/cm2 。
8.由權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法生產(chǎn)的永磁鐵氧體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永磁鐵氧體，其特征在于該永磁鐵氧體的 Br2;410mT， Hcb2;290kA/m， Hcj2;306kA/m， (BH) max2;31. 81J/m3。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永磁鐵氧體，其特征在于該永磁鐵氧體 的密度》2.9g/cm3。
全文摘要
本發(fā)明涉及永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法及永磁鐵氧體，屬于磁體領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有技術(shù)中永磁鐵氧體回收料利用價(jià)值低和不能回收利用永磁鐵氧體回收料來生產(chǎn)高性能永磁鐵氧體的技術(shù)難題。本發(fā)明永磁鐵氧體的生產(chǎn)方法，包括備料、漿料制備、成型、燒結(jié)、磨削和清洗步驟，生產(chǎn)出的永磁鐵氧體產(chǎn)品的Br≥410mT，Hcb≥290kA/m，Hcj≥306kA/m，BHmax≥31.81J/m³，其產(chǎn)品性能達(dá)到了FB6B系列產(chǎn)品的性能要求。本發(fā)明永磁鐵氧體可用于高檔汽車、摩托車及其它設(shè)備機(jī)車的電機(jī)和計(jì)算機(jī)等，具有廣闊的市場及應(yīng)用前景。
文檔編號C04B35/40GK101492288SQ20091030043
公開日2009年7月29日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者羅代貴, 陶勛強(qiáng) 申請人:四川川西磁業(yè)有限責(zé)任公司