注射成型粘結(jié)磁體用M型鍶鐵氧體粉末及其制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)一種注射成型粘結(jié)磁體用M型鍶鐵氧體粉末及其制造方法，屬磁性材料技術(shù)領(lǐng)域。該粉末具有如下分子式主相：(Sr1-xWx)O·n(Fe1-yRyUz)2O3，其中，W代表鑭、鈣、鋇中的至少一種元素；R代表鈷、鉍、鋅中的至少一種元素；U代表鉻、鋁中的至少一種元素；n表示摩爾比，且，n＝5.3～6.2，x＝0.02～0.30，y＝0.01～0.20，z＝0.005～0.10。本發(fā)明專利技術(shù)還公開(kāi)了一種注射成型粘結(jié)磁體用M型鍶鐵氧體粉末的制造方法。通過(guò)添加一定比例的磁粉助磨劑，采用粗粉末和細(xì)粉末分別干磨、退火，并按一定比例進(jìn)行混合均勻，可以獲得具有高Br、高jHc、高壓縮密度、流動(dòng)必好的注射成型粘結(jié)磁體用M型鍶鐵氧體粉末。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及磁性材料
，尤其涉及由注射成型制備粘結(jié)磁體使用的M型鍶鐵氧體磁性粉末及其制造方法。
技術(shù)介紹
眾所周知，粘結(jié)磁體與燒結(jié)磁體相比，雖然在磁特性方面低，但具有制造簡(jiǎn)便、制造成本低、成品率高、復(fù)雜的形狀也能容易成型并易于產(chǎn)業(yè)化、尺寸精度高、塑性好等優(yōu)點(diǎn)， 因此被廣泛應(yīng)用于電機(jī)、汽車、家電、音響設(shè)備、辦公設(shè)備及玩具等領(lǐng)域。粘結(jié)磁體使用的磁粉，主要包括以Nd-Fe-B為代表的稀土類磁粉和鐵氧體磁粉。 稀土類磁粉具有高磁特性，但由于原材料資源稀少和非常昂貴的價(jià)格，使其使用受到限制。 而鐵氧體磁粉與稀土類磁粉相比，雖然磁特性低，但具有豐富的原材料資源、性價(jià)比高和化學(xué)上穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此在眾多領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。 粉末與橡膠或塑料以及添加少量硬脂酸鈣、大豆油進(jìn)行混煉，然后再用機(jī)械手段進(jìn)行成型而制造。為了提高粘結(jié)磁體的磁特性、機(jī)械強(qiáng)度和適宜產(chǎn)業(yè)化制造更加復(fù)雜形狀的產(chǎn)品，近年來(lái)，通過(guò)注射成型制備粘結(jié)磁體的方法得到了較快的推廣。隨著電子產(chǎn)品的小型化和高性能化發(fā)展，要求磁體具有越來(lái)越小的體積和越來(lái)越高的性能。磁體的磁特性指標(biāo)主要有剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br、內(nèi)稟矯頑力jHc和最大磁能積 (B · H) max ο粘結(jié)磁體的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度存在下列關(guān)系Br c^c 4 Ji Ms*Nc*X式中Ms表示磁粉的飽和磁化強(qiáng)度，Ne表示磁粉的取向度，X表示磁粉的填充率。因此通過(guò)提高磁粉的飽和磁化強(qiáng)度Ms、磁粉的填充率X以及磁粉的取向度Ne來(lái)獲得高剩磁的磁體。Ms由磁粉的化學(xué)成份、主相組成、晶粒的微結(jié)構(gòu)、晶格完整度和顆粒形貌決定，而磁粉的填充率和取向度則與磁粉的壓縮密度、流動(dòng)性和粒度分布，以及磁體的加工工藝有關(guān)。提高磁粉的磁特性可通過(guò)在磁粉的制造過(guò)程中添加稀土元素或過(guò)渡元素、低熔點(diǎn)助劑(如Bi2O3或氯化物等)，并嚴(yán)格控制磁粉的燒結(jié)工藝來(lái)獲得；提高磁粉的壓縮密度、流動(dòng)性，除了設(shè)法提高磁粉粒子本身致密度以外，則要通過(guò)科學(xué)的制粉技術(shù)和合理的工藝流程，并嚴(yán)格控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。如專利公開(kāi)號(hào)CN 101808943A，為了獲得磁粉的高壓縮密度和高填充率，采用將平均粒度大、小不同的M型鐵氧體粉末以一定比例混合一起的方法。本專利技術(shù)人研究發(fā)現(xiàn)，具有相同化學(xué)成份的平均粒度大、小不同的M型鐵氧體粉末， 具有不同的比較適宜的退火溫區(qū)。所述比較適宜的退火溫區(qū)，是指獲得最佳磁特性的退火溫區(qū)。或者更嚴(yán)格地說(shuō)，具有不同化學(xué)組成的平均粒度大、小不同的M型鐵氧體粉末，也難統(tǒng)一比較適宜的退火溫區(qū)。而且，平均粒度大、小不同的M型鐵氧體粉末的平均粒度相差越大，其比較適宜的退火溫區(qū)相差也越大。事實(shí)上，在對(duì)平均粒度大、小不同的M型鐵氧體粉末以一定比例混合后的磁粉進(jìn)行退火處理時(shí)，如果按平均粒度大的M型鐵氧體粉末的比較適宜的退火溫區(qū)退火，其中平均粒度小的M型鐵氧體粉末的退火處理可能已經(jīng)過(guò)度或已嚴(yán)重過(guò)度，結(jié)果是，平均粒度小的M型鐵氧體粉末的飽和磁化強(qiáng)度Ms、取向度Ne以及填充率 X都會(huì)降低，同時(shí)也會(huì)降低其混合磁粉的加工性，從而導(dǎo)致粘結(jié)磁體的磁特性及其生產(chǎn)效率都降低；相反，在對(duì)平均粒度大、小不同的M型鐵氧體粉末以一定比例混合后的磁粉進(jìn)行退火處理時(shí)，如果按平均粒度小的M型鐵氧體粉末的比較適宜的退火溫區(qū)退火，其中平均粒度大的M型鐵氧體粉末的退火處理可能不充分或者很不充分，結(jié)果是，平均粒度大的M型鐵氧體粉末的晶格缺損修復(fù)很不充分，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br和內(nèi)稟矯頑力jHc變差，從而導(dǎo)致粘結(jié)磁體的磁特性降低。顯然，在確定對(duì)平均粒度大、小不同的M型鐵氧體粉末以一定比例混合后的磁粉退火的溫區(qū)時(shí)，即使選擇了最佳的退火溫區(qū)，也就是說(shuō)，平均粒度大、小不同的M型鐵氧體粉末以一定比例混合后的磁粉經(jīng)該溫區(qū)退火處理后，磁特性比較而言達(dá)到最理想的指標(biāo)， 也可以肯定，該退火溫區(qū)，對(duì)于平均粒度大、小不同的M型鐵氧體粉末以一定比例混合后的磁粉中，平均粒度大的M型鐵氧體粉末和平均粒度小的M型鐵氧體粉末來(lái)說(shuō)，至少有一種是不太理想的，或者兩種都不太理想。即，經(jīng)上述退火處理后，難以說(shuō)平均粒度大、小不同的 M型鐵氧體粉末以一定比例混合后的磁粉中，平均粒度大的M型鐵氧體粉末和平均粒度小的M型鐵氧體粉末的磁特性，同時(shí)都獲得最佳值。另外，干磨鋼球直徑大小及干磨時(shí)添加磁粉助磨劑對(duì)磁粉的磁特性以及粉體特性都有較大的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的目的是提供一種注射成型粘結(jié)磁體用M型鍶鐵氧體粉末及其制造方法。本專利技術(shù)的注射成型粘結(jié)磁體用M型鍶鐵氧體粉末，包含A粉末和B粉末，并且A粉末和B粉末混合均勻，所述A粉末的含量為70wt % 95wt %，所述B粉末的含量為5wt % 30wt% ;所述A粉末的平均粒度為1. 3 μ m 3. O μ m，所述B粉末的平均粒度為O. 3 μ m 1.3 μ m0 本專利技術(shù)的注射成型粘結(jié)磁體用M型鍶鐵氧體粉末，包含A粉末和B粉末，并且具有如下分子式的主相(Sr1^xWx)O Ti(Fe1^yRyUz)2O3其中，W代表鑭、鈣、鋇中的至少一種元素；R代表鈷、鉍、鋅中的至少一種元素山代表鉻、招中的至少一種元素；n表示摩爾比，并且，η = 5. 3 6. 2, X = O. 02 O. 30, y =O.01 O. 20, z = 0. 005 O. 10。所述A粉末和所述B粉末的分子式的主相組成，可以存在差異。本專利技術(shù)的注射成型粘結(jié)磁體用M型鍶鐵氧體粉末，其平均粒度為1. Ιμπι 2.5 μ m0本專利技術(shù)的注射成型粘結(jié)磁體用M型鍶鐵氧體粉末，其壓縮密度為3. Og/cm3 3.8g/cm3。本專利技術(shù)的注射成型粘結(jié)磁體用M型鍶鐵氧體粉末的制造方法，包括以下步驟1、所述A粉末的制備(I)采用鐵的氧化物和碳酸鍶(SrCO3)為主要原料，鑭的氧化物、鈷的氧化物、氧化鉍、氧化鋅或碳酸鋅、碳酸鈣中的至少一種和氧化鋁、三氧化二鉻中的至少一種為輔助原料，氯化鍶、氯化鋇、氯化鈣、二氧化硅、硼酸、硼砂中的至少一種為助熔劑。各原料和各輔助原料及各助熔劑都采用粉末狀。按照分子式(SivxWx)O ^n(FehRyUz)2O3配料，W代表鑭、隹丐、 鋇中的至少一種元素；R代表鈷、鉍、鋅中的至少一種元素；U代表鉻、鋁中的至少一種元素；n 表不摩爾比，并且，η = 5. 3 6. 2, X = O. 02 O. 30, y = O. 01 O. 20, ζ = O. 005 0.10。(2)根據(jù)配方設(shè)計(jì)，按比例稱量主要原料、輔助原料和助熔劑，并將稱量的主要原料、輔助原料和助熔劑混合成混合料。(3)將上述混合料造粒后，在1000°C 1300°C的溫度下燒結(jié)30 180分鐘，制得燒結(jié)顆粒料。(4)對(duì)上述燒結(jié)顆粒料進(jìn)行粗破碎制得粗粉。(5)將上述粗粉經(jīng)濕法研磨、過(guò)濾、烘干制得烘干粉。(6)對(duì)上述烘干粉用球磨機(jī)進(jìn)行干磨制得干磨A細(xì)粉，所述A細(xì)粉的平均粒度為1.2 μ m 2. 8 μ m。干磨鋼球直徑Φ = 10 13mm,干磨時(shí)間為I 4小時(shí),并且,干磨時(shí)按烘干粉重量添加O. 05wt% O. 3wt%磁粉助磨劑,所述磁粉助磨劑組成包括0. 05wt% O. 2wt%三乙醇胺、O. 03wt% O.1wt %乙醇、O. OIwt % O. 05wt%醋酸鈉。所述磁粉助磨劑能提高球磨效率，提高磁粉流速。 (7)將所述A細(xì)粉本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種注射成型粘結(jié)磁體用M型鍶鐵氧體粉末，其特征在于，所述注射成型粘結(jié)磁體用M型鍶鐵氧體粉末包含A粉末和B粉末，并且A粉末和B粉末混合均勻；所述A粉末和B粉末具有如下分子式的主相：(Sr1?xWx)O·n(Fe1?yRyUz)2O3其中，W代表鑭、鈣、鋇中的至少一種元素；R代表鈷、鉍、鋅中的至少一種元素；U代表鉻、鋁中的至少一種元素；n表示摩爾比，并且，n＝5.3～6.2，x＝0.02～0.30，y＝0.01～0.20，z＝0.005～0.10。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張連墩，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：張連墩，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：