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一種干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法

文檔序號:1910848閱讀:224來源:國知局
一種干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分散均勻且有效提高最大磁積能的干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法。本發(fā)明中,將粘合劑用有機(jī)溶劑溶解后,以噴霧的方式將溶液加入到少量的磁性粉末中,然后進(jìn)行烘干,制成母粉;然后再將母粉和磁性粉末混合添加有機(jī)分散劑攪拌,并經(jīng)高速粉碎機(jī)后粉碎過篩后,制備成可以干壓成型的干壓異性鐵氧體磁粉,能夠有效的提高磁粉在磁體中分布的均勻性,提高了永磁材料的最大磁積能,尤其是剩余磁通密度(Br)以及最大磁能積(BH)max,用此種方法生產(chǎn)的干壓磁體性能一致性好,外觀無黑點(diǎn),不易粘壁,有利于大批量生產(chǎn)。
【專利說明】一種干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及磁性材料相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其是指一種干壓異性鐵氧體磁粉的制造方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知,衡量永磁材料磁性能主要包括三個(gè)參數(shù),即剩余磁通密度(Br)、矯頑力 (磁感矯頑力Hcb和內(nèi)稟矯頑力Hcj)以及最大磁能積(BH)max。傳統(tǒng)的永磁鐵氧體制造方 法有干壓成型和濕壓成型兩種。其中濕壓成型具有取向度好、剩磁等磁性能高的特點(diǎn),目前 得到大規(guī)模的應(yīng)用。但是,干壓成型也有自己的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域,它具有成型效率高、應(yīng)用 范圍廣、產(chǎn)品外形多樣化等特點(diǎn),可以應(yīng)用于許多小型化及形狀不規(guī)則的產(chǎn)品。
[0003] 現(xiàn)有的干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法中,最關(guān)鍵的就是磁粉的制造工藝,這直 接影響后續(xù)的成型工藝及燒結(jié)工藝。而在磁粉的制造工藝中,粘合劑及潤滑劑的添加方式 又尤為重要。目前的添加方式有:
[0004] 1、直接將粘合劑和潤滑劑添加到磁體粉末中;使用這種工藝時(shí),粘合劑及潤滑劑 很難混合均勻,尤其是對于像樟腦這類的有機(jī)物,本身易團(tuán)聚,很難打破團(tuán)聚分散均勻,造 成成品的干壓磁體中有很多暗點(diǎn),影響美觀及磁性能。
[0005] 2、將粘合劑和潤滑劑用有機(jī)溶劑溶解后,然后將溶液添加到磁體粉末中;使用這 種方式制備磁體粉末時(shí),在批量化生產(chǎn)時(shí),磁體粉末的粘壁現(xiàn)象嚴(yán)重,進(jìn)而影響到磁粉在磁 體中分布的均勻性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在上述的不足,提供了一種分散均勻且有效提高 最大磁積能的干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008] -種干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法,具體操作工藝如下:
[0009] (1)球磨工藝:先將永磁鐵氧體預(yù)燒料進(jìn)行二次濕磨,添加少量的二次添加劑; [0010] (2)烘干工藝:將二次球磨后的料漿放入干燥箱以120攝氏度進(jìn)行干燥15?20小 時(shí),要求烘干后的磁性粉料含水率要求在〇. 3wt %以內(nèi);
[0011] (3)制粉工藝:烘干后的料塊,先過20目篩網(wǎng),制成磁性粉末;然后將粘合劑與有 機(jī)溶劑按〇. 5?1. 5比例混合,制成溶液;再以噴霧的方式將溶液和磁性粉末按0. 15?0. 2 比例均勻混合,并放入干燥箱中以80攝氏度的溫度烘干1小時(shí),揮發(fā)掉有機(jī)溶劑后,制得母 粉;最后,將母粉和磁性粉末再按0. 1?0. 2比例混合,添加0?I. Owt%的有機(jī)分散劑,在 干式攪拌機(jī)中混合1小時(shí)后,經(jīng)過高速粉碎機(jī)粉碎過40?60目篩網(wǎng),制得干壓異性鐵氧體 粉料;
[0012] (4)干壓成型工藝:在100噸實(shí)驗(yàn)壓機(jī)上壓成磁鋼,其壓力為IMPa,成型磁場不低 于 80000e ;
[0013] (5)燒結(jié)及研磨工藝:在300?500攝氏度進(jìn)行脫膠處理,然后在1230?1260攝 氏度燒結(jié)0.5?2小時(shí)。
[0014] 其中,所述永磁鐵氧體預(yù)燒料包含有A、R、B和Fe的六角晶系鐵氧體,并具有如下 特征的分子式:A1?xRx[(Fe3+aFe2+b) 12_yBy]z019,其中A代表Sr、Ba中的一種或者兩 種元素;R代表選自稀土元素和Bi中的至少一種元素,且必須含有La ;B代表Co、Ti、Μη、 Zn、Ge、As和W中的至少一種元素,其中必須含有Co, Co元素的化合價(jià)為正三價(jià);其中a+b 等于 I ;z 為 0· 9 ?I. I ;a 為 0· 97 ?0· 999, b 為 0· 001 ?0· 03 ;x 為:0 彡 X 彡 0· 54 ;y 為 0 彡 y 彡 0· 45。
[0015] 本發(fā)明中,將粘合劑用有機(jī)溶劑溶解后,以噴霧的方式將溶液加入到少量的磁性 粉末中,然后進(jìn)行烘干,制成母粉;然后再將母粉和磁性粉末混合添加有機(jī)分散劑攪拌,并 經(jīng)高速粉碎機(jī)后粉碎過篩后,制備成可以干壓成型的干壓異性鐵氧體磁粉,能夠有效的提 高磁粉在磁體中分布的均勻性,提高了永磁材料的最大磁積能,用此種方法生產(chǎn)的干壓磁 體性能一致性好,外觀無黑點(diǎn),不易粘壁,有利于大批量生產(chǎn)。
[0016] 作為優(yōu)選,在步驟(1)的球磨工藝中,其工藝如同傳統(tǒng)的永磁鐵氧體生產(chǎn)中的二 次球磨工藝,所述的二次添加劑包括SiO 2和CaC03。Si02、CaCO3添加劑的加入,有助于燒結(jié) 過程中形成晶界,阻礙鐵氧體晶粒的長大,從而有效提高產(chǎn)品的矯頑力。
[0017] 作為另一種優(yōu)選,在步驟(2)的烘干工藝中,也可將二次球磨后的料漿放入到電 窯中隨窯干燥。
[0018] 作為優(yōu)選,在步驟(3)的制粉工藝中,所述的粘合劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、樟腦 和硬脂酸鈣中的一種或者一種以上。
[0019] 作為優(yōu)選,在步驟(3)的制粉工藝中,所述的有機(jī)溶劑為酒精或者丙酮。
[0020] 作為優(yōu)選,在步驟(3)的制粉工藝中,所述的有機(jī)分散劑為聚乙二醇(PEG)、硬脂 酸鈣中的至少一種。有機(jī)分散劑的加入,一方面在粉碎過程中起到助磨劑的作用,使得研磨 后的磁體粉末粒徑更為均勻;另一方面對干壓產(chǎn)品的性能也有所提高。
[0021] 作為優(yōu)選,所述永的磁鐵氧體預(yù)燒料中x、y、z的最佳取值為:1. 0彡x/y彡1. 5, z 為1。
[0022] 本發(fā)明的有益效果是:將粘合劑用有機(jī)溶劑溶解后,以噴霧的方式將溶液加入到 少量的磁性粉末中,然后進(jìn)行烘干,制成母粉;然后再將母粉和磁性粉末混合添加有機(jī)分散 劑攪拌,并經(jīng)高速粉碎機(jī)后粉碎過篩后,制備成可以干壓成型的干壓異性鐵氧體磁粉,能夠 有效的提高磁粉在磁體中分布的均勻性,提高了永磁材料的磁性能,尤其是剩余磁通密度 (Br)以及最大磁能積(BH)max,用此種方法生產(chǎn)的干壓磁體性能一致性好,外觀無黑點(diǎn),不 易粘壁,有利于大批量生產(chǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】,對本發(fā)明的技術(shù)特征做進(jìn)一步的說明,但是本發(fā) 明并不限于這些實(shí)施例。
[0024] 實(shí)施例1 :
[0025] 永磁鐵氧體預(yù)燒料包括含有A、R、B和Fe的六角晶系鐵氧體,并具有如下特征的 分子式^^!^[(Fe^FeWyyByLC^,其中A代表Sr、Ba中的一種或者兩種兀素;R代表選 自稀土元素和Bi中的至少一種元素,且必須含有La ;B代表Co、Ti、Μη、Zn、Ge、As和W中 的至少一種元素,其中必須含有Co, Co元素的化合價(jià)為正三價(jià);其中a+b等于I ;z優(yōu)選為 0. 9?I. I ;a優(yōu)選為0. 97?0. 999, b優(yōu)選為0. 001?0. 03 ;所述的X和y優(yōu)選范圍為: 0 < X < 0· 54,0 < y < 0· 45,優(yōu)選 X、y、z 的最佳取值為:1. 0 < x/y < L 5, z 為 1。
[0026] 干壓成型各向異性鐵氧體磁粉的具體工藝如下:
[0027] 1、球磨工藝
[0028] 先將永磁鐵氧體預(yù)燒料進(jìn)行二次濕磨,添加少量的二次添加劑,其工藝如同傳統(tǒng) 的永磁鐵氧體生產(chǎn)中的二次球磨工藝。
[0029] 2、烘干工藝
[0030] 將二次球磨后的料漿放入干燥箱以120攝氏度進(jìn)行干燥15?20小時(shí),或者將二 次球磨后的料漿放入電窯隨窯干燥,要求烘干后的磁性粉料含水率要求在〇. 3wt%以內(nèi)。
[0031] 3、制粉工藝
[0032] 烘干后的料塊,先過20目篩網(wǎng),制成磁性粉末;然后將樟腦和酒精以(1克:1毫 升)的比例混合,制成溶液;再將這溶液和磁性粉末以(1毫升:5克)的比例,以噴霧的方 式將溶液和磁性粉末均勻混合,并放入干燥箱中以80攝氏度的溫度烘干1小時(shí),制得母粉; 最后,將母粉和磁性粉末再以1 : 7的比例混合,添加0. 5wt%硬脂酸鈣(過100目篩),在 干式攪拌機(jī)中混合1小時(shí)后,經(jīng)過高速粉碎機(jī)粉碎過40目篩網(wǎng),制得干壓異性鐵氧體粉料。
[0033] 4、干壓成型工藝
[0034] 在100噸實(shí)驗(yàn)壓機(jī)上壓成磁鋼,其壓力為IMPa,成型磁場IOOOOOe。
[0035] 5、燒結(jié)及研磨
[0036] 燒結(jié)工藝同目前的濕壓產(chǎn)品燒結(jié)工藝相同,在300?500攝氏度進(jìn)行脫膠處理,然 后以1230攝氏度的溫度保溫1小時(shí)燒結(jié),其中升溫和冷卻速度要慢,避免產(chǎn)生開裂。
[0037] 實(shí)施例2 :
[0038] 除制粉工藝外,其余工藝與實(shí)施例1相同。其中,制粉工藝如下:
[0039] 3、制粉工藝
[0040] 烘干后的料塊,先過20目篩網(wǎng),制成磁性粉末;然后將樟腦和酒精以(1.5克:1 毫升)的比例混合,制成溶液;再將這溶液和磁性粉末以(1毫升:5克)的比例,以噴霧 的方式將溶液和磁性粉末均勻混合,并放入干燥箱中以80攝氏度的溫度烘干1小時(shí),制得 母粉;最后,將母粉和磁性粉末再以1 : 10的比例混合,添加〇. 5wt%硬脂酸鈣(過100目 篩),在干式攪拌機(jī)中混合1小時(shí)后,經(jīng)過高速粉碎機(jī)粉碎過40目篩網(wǎng),制得干壓異性鐵氧 體粉料。
[0041] 實(shí)施例3:
[0042] 除制粉工藝外,其余工藝與實(shí)施例1相同。其中,制粉工藝如下:
[0043] 3、制粉工藝
[0044] 烘干后的料塊,先過20目篩網(wǎng),制成磁性粉末;然后將樟腦和酒精以(1克:1.5 毫升)的比例混合,制成溶液;再將這溶液和磁性粉末以(1毫升:6克)的比例,以噴霧 的方式將溶液和磁性粉末均勻混合,并放入干燥箱中以80攝氏度的溫度烘干1小時(shí),制得 母粉;最后,將母粉和磁性粉末再以1 : 7的比例混合,添加0. 5wt%硬脂酸鈣(過100目 篩),在干式攪拌機(jī)中混合1小時(shí)后,經(jīng)過高速粉碎機(jī)粉碎過40目篩網(wǎng),制得干壓異性鐵氧 體粉料。
[0045] 對比實(shí)施例1 :
[0046] 除制粉工藝外,其余工藝與實(shí)施例1相同。其中,制粉工藝如下:
[0047] 3、制粉工藝
[0048] 烘干后的料塊,先過20目篩網(wǎng),制成磁性粉末;然后將樟腦和酒精以(1克:1毫 升)的比例混合,制成溶液;再將這溶液和磁性粉末以3 %的比例添加,并加入0. 5wt %硬脂 酸鈣(過100目篩),在干式攪拌機(jī)中混合1小時(shí)后,經(jīng)過高速粉碎機(jī)粉碎過40目篩網(wǎng),制 得干壓異性鐵氧體粉料。
[0049] 對比實(shí)施例2 :
[0050] 除制粉工藝外,其余工藝與實(shí)施例1相同。其中,制粉工藝如下:
[0051] 3、制粉工藝
[0052] 烘干后的料塊,先過20目篩網(wǎng),制成磁性粉末;然后加入I. 2wt %的樟腦粉(過20 目篩)和0. 5wt%硬脂酸鈣(過100目篩),在干式攪拌機(jī)中混合1小時(shí)后,經(jīng)過高速粉碎 機(jī)粉碎過40目篩網(wǎng),制得干壓異性鐵氧體粉料。
[0053] 上述各種工藝的磁性能比較如下表所示:

【權(quán)利要求】
1. 一種干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法,其特征是,具體操作工藝如下: (1) 球磨工藝:先將永磁鐵氧體預(yù)燒料進(jìn)行二次濕磨,添加少量的二次添加劑; (2) 烘干工藝:將二次球磨后的料漿放入干燥箱以120攝氏度進(jìn)行干燥15?20小時(shí), 要求烘干后的磁性粉料含水率要求在〇. 3wt%以內(nèi); (3) 制粉工藝:烘干后的料塊,先過20目篩網(wǎng),制成磁性粉末;然后將粘合劑與有機(jī)溶 劑按0. 5?1. 5比例混合,制成溶液;再以噴霧的方式將溶液和磁性粉末按0. 15?0. 2比 例均勻混合,并放入干燥箱中以80攝氏度的溫度烘干1小時(shí),揮發(fā)掉有機(jī)溶劑后,制得母 粉;最后,將母粉和磁性粉末再按0. 1?0. 2比例混合,添加0?1. Owt%的有機(jī)分散劑,在 干式攪拌機(jī)中混合1小時(shí)后,經(jīng)過高速粉碎機(jī)粉碎過40?60目篩網(wǎng),制得干壓異性鐵氧體 粉料; (4) 干壓成型工藝:在100噸實(shí)驗(yàn)壓機(jī)上壓成磁鋼,其壓力為IMPa,成型磁場不低于 80000e ; (5) 燒結(jié)及研磨工藝:在300?500攝氏度進(jìn)行脫膠處理,然后在1230?1260攝氏度 燒結(jié)0. 5?2小時(shí)。 其中,所述永磁鐵氧體預(yù)燒料包含有A、R、B和Fe的六角晶系鐵氧體,并具有如下特征 的分子式:八1~!£1?!£[的3+£^ 2+13)12_71^019,其中八代表51'、1^中的一種或者兩種兀素 ;1?代表 選自稀土元素和Bi中的至少一種元素,且必須含有La ;B代表Co、Ti、Mn、Zn、Ge、As和W中 的至少一種元素,其中必須含有Co, Co元素的化合價(jià)為正三價(jià);其中a+b等于1 ;z為0. 9? 1. 1 ;a 為 0? 97 ?0? 999, b 為 0? 001 ?0? 03 ;x 為:0 彡 x 彡 0? 54 ;y 為 0 彡 y 彡 0? 45。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法,其特征是,在步驟(1)的球 磨工藝中,其工藝如同傳統(tǒng)的永磁鐵氧體生產(chǎn)中的二次球磨工藝,所述的二次添加劑包括 Si02 和 CaC03。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法,其特征是,在步驟(2)的烘 干工藝中,也可將二次球磨后的料漿放入到電窯中隨窯干燥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法,其特征是,在步驟(3)的制 粉工藝中,所述的粘合劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、樟腦和硬脂酸鈣中的一種或者一種以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法,其特征是,在步驟(3)的制 粉工藝中,所述的有機(jī)溶劑為酒精或者丙酮。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或4或5所述的干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法,其特征是,在步驟 (3)的制粉工藝中,所述的有機(jī)分散劑為聚乙二醇(PEG)、硬脂酸鈣中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干壓異性鐵氧體磁粉的制造方法,其特征是,所述永的永磁 鐵氧體預(yù)燒料中x、y、z的最佳取值為:1. 0彡x/y彡1. 5, z為1。
【文檔編號】C04B35/626GK104496458SQ201410484425
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】葉華, 姚淦, 韋曉陽, 胡良權(quán), 丁伯明, 樊良軍 申請人:橫店集團(tuán)東磁股份有限公司
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