一种粘结铁氧体磁粉和粘结磁体及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种粘结永磁铁氧体磁粉和粘结磁体及其制备方法，所述粘结铁氧体磁粉具有以下分子式的主相：(Sr1‑xBax)O·nFe2O3，其中，n表示摩尔比，满足n＝6.11～6.30，0.10≤x≤0.20。粘结永磁铁氧体磁粉制备方法包括采用工业级铁红、碳酸锶和碳酸钡为原料，按照分子式(Sr1～xBax)O·nFe2O3进行配料，将所述原料混合均匀，混合过程加入氯化锶；在1200～1280℃下进行预烧，得到预烧料；对所述预烧料粗破碎及研磨，干燥后得到细粉；对所述细粉进行退火；制得的磁粉与尼龙6和相关添加剂混合均匀化，经过造粒和注射成型，获得Br大于310mT的粘结磁体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁性材料领域，特别是涉及一种粘结永磁铁氧体磁粉和粘结磁体及其制备方法。
技术介绍
永磁铁氧体材料因为具有原材料来源广泛和价格便宜、性价比高等优势，因此在电机、汽车、家电等工业和生活领域得到广泛应用，至今永磁铁氧体材料仍是产量最高的永磁材料。粘结铁氧体是将铁氧体磁粉与粘结剂复合而成。粘结铁氧体产品的磁性能指标主要有剩余磁感应强度Br、内禀矫顽力jHc、最大磁能积(BH)max等。随着电子元器件的小型化发展，磁体的体积越来越小，因此磁体的性能必须朝着高性能化发展。粘结铁氧体的磁性能由磁体中的磁粉填充率、磁粉取向度和磁粉本征性能所决定，剩余磁感应强度的影响因素如下式所示，Br∝4πMs*Nc*X，其中，4πMs表示磁粉的饱和磁化强度，Nc代表磁粉的取向度，X代表磁粉的填充率。要获得高剩磁的产品，就必须使用高Ms(磁粉的饱和磁化强度)的磁粉、尽可能提高磁粉的填充率和尽可能提高磁粉的取向度。现有技术中，一种提高磁粉Ms的制备工艺的方案，通过添加一定比例的La、Zn和Bi元素，使该磁粉具有下列分子式的主相：(M1～xLax)O·n(Fe1～yZnyBiz)2O3。其中，M代表锶、钡中的至少一种元素；x，y，z，n表示摩尔比，满足x＝2mn(y+z)，并且x＝0.01～0.40，0.01≤z/y≤0.3，n＝5.50～6.40，m＝0.90～1.10。但是该技术未很好的阐述如何提高磁粉的填充率，尽可能多的把磁粉填充到粘结剂中，以获得尽可能高的磁体性能。该技术所获得的注射磁体Br性能未能超过295mT(毫特斯拉)。现有技术中，另一方案采用20～30％的1微米以下的微粉与70～80％的粒径
范围在1.0～5.0微米的粗粉进行混合制备具有较宽粒度分布的粘结铁氧体磁粉，从而获得较好的流动性。但是该方案所获得的磁粉因为含有较大比例的细粉，磁粉的黏度较大，磁粉的填充量也难以突破91wt.％，所获得注射磁体Br未能超过305mT。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种粘结永磁铁氧体磁粉和粘结磁体及其制备方法，以获得Br大于310mT的粘结磁体。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种粘结铁氧体磁粉，其中，所述粘结铁氧体磁粉具有以下分子式的主相：(Sr1～xBax)O·nFe2O3，其中，n表示摩尔比，满足n＝6.11～6.30，0.10≤x≤0.20。进一步地，上述粘结铁氧体磁粉还具有下面特点：所述粘结铁氧体磁粉的压缩密度为3.50～3.70g/cm3。为了解决上述问题，本专利技术还提供了一种粘结磁体，其中，所述粘结磁体使用上述的粘结铁氧体磁粉作为磁性粉末，与尼龙粉末混合后，经过注射成型制备而成。进一步地，上述粘结磁体还具有下面特点：所述粘结磁体的剩余磁感应强度高于310毫特斯拉。为了解决上述问题，本专利技术还提供了一种粘结铁氧体磁粉的制备方法，包括：采用工业级铁红、碳酸锶和碳酸钡为原料，按照分子式(Sr1～xBax)O·nFe2O3进行配料，其中，n表示摩尔比，满足n＝6.11～6.30，0.10≤x≤0.20；将所述原料混合均匀，混合过程加入氯化锶；在1200～1280℃下进行预烧，得到预烧料；对所述预烧料粗破碎及研磨，干燥后得到细粉；对所述细粉进行退火。综上，本专利技术提供一种粘结永磁铁氧体磁粉及其制备方法和粘结磁体，可以在保证磁粉的jHc达到220～250kA/m的前提下，实现将磁粉的压缩密度提高到3.50g/cm3以上，将磁粉的填充量提高到91.3％以上，从而获得Br大于310mT的粘结磁体。附图说明图1为本专利技术实施例的粘结铁氧体磁粉的制备方法的流程图；图2为钡元素替代量(x)对磁粉压缩密度的影响关系图；图3为钡元素替代量(x)对磁粉压坯jHc的影响关系图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。本专利技术实施例提供一种粘结铁氧体磁粉，具有以下分子式的主相：(Sr1～xBax)O·nFe2O3，其中，n表示摩尔比，满足n＝6.11～6.30，0.10≤x≤0.20。本实施例的粘结铁氧体磁粉具有较高压缩密度，具有很好的流动性，可以在高达91.3％以上的填充量下进行注射成型，获得的注射磁体的Br超过310mT。为了解决以上问题专利技术人进行反复研究，通过在用钡元素在一定范围内对锶元素进行替代，具有以下效果：(1)铁氧体晶粒超近球形形状生长；研究发现，相比片状的铁氧体晶粒，近球形的铁氧体晶粒具有较高的jHc，并且具有较好的压缩特性，具有较高的压缩密度；(2)因为Ba2+离子半径大于Sr2+离子半径，铁氧体化的反应速度不一致；因此钡元素对锶元素的一定比例替代，可以控制铁氧体晶粒尺寸介于不同范围，形成一个不同晶粒尺寸分布，更好的改善
磁粉的压缩特性，具有较高的压缩密度。(3)在0.10≤x≤0.20的比例范围内进行替代，可以保留锶铁氧体的高Ms特点。众所周知，jHc取决于磁粉粒度、各向异性常数(HA)和缺陷。磁粉粒度越小，jHc越高；HA越大，jHc越高。经研究发现，在磁粉具有(Sr1～xBax)O·nFe2O3的化学式时，因为Ba元素的掺入，可以很好的控制锶铁氧体晶粒朝近球形生长，从而有效的提高磁粉的jHc。同时因为Ba2+离子半径大于Sr2+离子半径，铁氧体化的反应速度不一致，在同样的预烧温度下，钡铁氧体的晶粒尺寸小于锶铁氧体的晶粒尺寸，因此一定比例的钡元素替代锶元素，磁粉具有较高的jHc。但因为钡铁氧体的HA小于锶铁氧体的HA，过多的Ba元素加入，将造成磁粉jHc下降。研究发现，在满足n＝6.11～6.30和0.10≤x≤0.20条件时，在同等预烧温度下，磁粉jHc提高，且磁粉压缩密度提高；在x＞0.20时，随温度的升高，磁粉jHc快速下降。在磁粉具有(Sr1～xBax)O·nFe2O3的化学式时，因为Ba元素的掺入，很好的控制铁氧体晶粒的形状，铁氧体晶粒形状趋于球形发展，从而有效的提高磁粉压缩密度。研究还发现，因为Ba2+离子半径大于Sr2+离子半径，铁氧体化的反应速度不一致；当满足n＝6.11～6.30和0.10≤x≤0.20条件时，一定比例的钡铁氧体晶粒较小，而大部分的锶铁氧体晶粒较大，控制铁氧体晶粒尺寸介于不同范围，形成一个较好的晶粒尺寸分布，从而很好的改善磁粉的压缩特性，提高磁粉的压缩密度。并且研究发现，因为一定量的钡元素加入，在较高的预烧温度下，可以很有效的抑制晶粒异常长大，从而可以实现在较高温度下进行预烧，以进一步提高磁粉的压缩密度。通过以上的研究结果，当满足n＝6.11～6.30和0.10≤x≤0.20条件时，可以在保证磁粉的磁粉压坯jHc介于220～250kA/m的前提下，获得磁粉压缩密度介于3.50～3.70g/cm3；磁粉的填充率可以提高到91％以上，从而获得Br高于310mT的粘结铁氧体磁体。本专利技术实施例提供的粘结铁氧体磁粉，特别适合于在较高含粉量条件下通过注射成型方式制备粘结磁体，使制得的粘结磁体的Br水平达到310mT以上。本专利技术实施例提供一种上述粘结铁氧体磁粉的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤101、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘结铁氧体磁粉，其特征在于所述粘结铁氧体磁粉具有以下分子式的主相：(Sr1～xBax)O·nFe2O3，其中，n表示摩尔比，满足n＝6.11～6.30，0.10≤x≤0.20。

【技术特征摘要】
1.一种粘结铁氧体磁粉，其特征在于所述粘结铁氧体磁粉具有以下分子式的主相：(Sr1～xBax)O·nFe2O3，其中，n表示摩尔比，满足n＝6.11～6.30，0.10≤x≤0.20。2.根据权利要求1所述的粘结铁氧体磁粉，其特征在于所述粘结铁氧体磁粉的压缩密度为3.50～3.70g/cm3。3.一种粘结磁体，其特征在于所述粘结磁体使用如权利要求1或2所述的粘结铁氧体磁粉作为磁性粉末，与尼龙粉末混合后，经过注射成型制备而成。4.如权利要求3所述的粘结磁体，其特征在于所述粘结磁体的剩余磁感应强度高于310毫特斯拉。5.一种粘结铁氧体磁粉的制备方法，包括：采用工业级铁红、碳酸锶和碳酸钡为原料，按照分子式(S...

【专利技术属性】
技术研发人员：连江滨，王兴，
申请(专利权)人：浙江安特磁材有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33