【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁性材料制备，具体涉及一种调控烧结锶铁氧体材料的方法。
技术介绍
1、永磁铁氧体磁体属于第二代永磁材料，其具有电阻率高、温度稳定性好、耐环境变力强等特点，加之其原料来源丰富、成本较低、适宜大批量生产，是电声器件、工业用大功率电机、新能源汽车、智能机械、无人动力系统等领域微特电机等组件的关键电子材料。尽管铁氧体磁体(锶铁氧体)的最大磁能积仅是稀土磁体(烧结ndfeb永磁)最大磁能积的1/10，但是由于稀土金属资源分布不均、某些重稀土金属的稀缺、稀土供应链的不稳定性以及稀土开采对环境的潜在负面影响等因素，使得寻找和开发更环保、成本更低的烧结铁氧体永磁替代材料变得尤为迫切，高端锶铁氧体材料的需求量将持续增加。
2、目前，针对提升锶铁氧体材料的性能主要聚焦于两个关键方面：磁粉的性能优化和磁体性能的增强。其中，磁粉性能可以通过向原料中掺杂稀土离子取代部分元素，以及添加分散剂对粉体表面进行改性处理等方式优化；磁体性能可以从使用合适的添加剂和改变烧结工艺等方面提升，在烧结过程中，添加剂在晶界处富集，起到助熔和抑制晶粒生长的双重作用，这不仅能够细化晶粒，提高磁体的密度，还能显著改善材料的微观形貌，有利于单畴颗粒比例增大和矩形度的提高。
3、例如，现有研究“influence of sio2 and cao additions on themicrostructure and magnetic properties of sintered sr-hexaferrite.journal ofthe europe
4、因此，需要开发一种从磁粉到磁体的全流程可监控，并且将磁粉特征、添加剂选择以及球磨和烧结工艺相匹配的制备工艺，快速将磁粉制备成定制性能的磁体，以提高生产效率，降低生产成本。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术的目的在于提供一种调控烧结锶铁氧体材料的方法，与现有技术相比，本专利技术提供的方法将预烧料粉末的粒径特征、添加剂的选择、球磨工艺和烧结工艺的控制相结合，能够调控制备得到高性能的烧结锶铁氧体材料。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供一种调控烧结锶铁氧体材料的方法，所述方法包括以下步骤：
4、(1)根据锶铁氧体预烧料粉末的d50粒径和锶铁氧体材料的性能要求，调控添加剂的种类和配比，将所述锶铁氧体预烧料粉末、添加剂和分散剂进行球磨至达到目标d50粒径，得到混合料浆；
5、(2)将步骤(2)得到的所述混合料浆进行脱水，然后依次进行取向湿压成型和干燥，得到生坯；
6、(3)将步骤(2)得到的所述生坯进行烧结处理，所述烧结处理中控制升温的速率至达到烧结温度并保温，然后冷却，得到锶铁氧体材料。
7、本专利技术中，根据锶铁氧体预烧料粉末的d50粒径等特征对添加剂的种类和配比进行控制，以及调控球磨和烧结的工艺。铁氧体材料的磁性能与其料浆粒度紧密相关。本专利技术能够提高料浆的分散性并适当降低磁粉粒度，可以实现更高的晶粒取向度。此外，通过控制添加剂的类型和调节烧结工艺，能够进一步提升铁氧体材料的取向度和致密度，并且通过控制添加剂的种类能够基于一种磁粉预烧料粉末制备得到特定性能要求的不同铁氧体材料，满足不同应用场景的需求。
8、优选地，步骤(1)所述添加剂包括二氧化硅和碳酸钙。
9、优选地，所述添加剂还包括氧化铋和/或氧化铝。
10、本专利技术中，添加剂二氧化硅一般采用纳米级，碳酸钙、氧化铋、氧化铝等一般采用微米级，并且均采用工业纯级，其中微米级添加剂的粒径一般满足d50＝0.5-2.5μm，且d90/d10＜5。
11、优选地，所述锶铁氧体预烧料粉末的d50粒径＜1μm时，二氧化硅的质量占锶铁氧体预烧料粉末质量的0.5-0.6％，例如可以是0.5％、0.52％、0.54％、0.56％、0.58％或0.6％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
12、优选地，所述锶铁氧体预烧料粉末的d50粒径为1-3μm时，二氧化硅的质量占锶铁氧体预烧料粉末质量的0.4-0.5％，例如可以是0.4％、0.42％、0.44％、0.46％、0.48％或0.5％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
13、优选地，所述锶铁氧体预烧料粉末的d50粒径＞3μm时，二氧化硅的质量占锶铁氧体预烧料粉末质量的0.2-0.4％，例如可以是0.2％、0.22％、0.24％、0.26％、0.28％、0.3％、0.32％、0.34％、0.36％、0.38％或0.4％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
14、本专利技术中，通过根据锶铁氧体预烧料粉末的d50粒径进行调控添加剂中二氧化硅的添加量，本专利技术通过优选采用上述d50粒径范围和二氧化硅的质量百分含量占比的对应方式，是因为在烧结过程中，以二氧化硅为网络形成剂的硅酸盐液相是调控烧结的主要因素，其含量过高或过低都会对烧结体的结构和性能有所影响，过高时容易引起晶粒的异常长大进而导致矫顽力下降，过低时容易造成烧结不完全且烧结体密度不足，由此本专利技术根据d50粒径范围调控二氧化硅的添加，不同的d50粒径范围反映了预烧料粉体的比表面积，粒度越大，比表面积越小，所需要的硅酸盐液相越少，配方中二氧化硅的含量也越少。因此，本专利技术能够对二氧化硅用量进行较为准确地预测和调控，从而满足锶铁氧体材料的性能要求。
15、优选地，步骤(1)所述锶铁氧体预烧料粉末为纯m相锶铁氧体。
16、优选地，所述锶铁氧体预烧料粉末的化学式为srfexo19，其中x的取值为11-12，例如可以是11、11.2、11.4、11.6、11.8或12，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
17、优选地，所述分散剂包括葡萄糖酸钙和/或羧甲基纤维素钠。
18、优选地，所述分散剂的质量占锶铁氧体预烧料粉末质量的0.3-0.5％，例如可以是0.3％、0.32％、0.34％、0.36％、0.38％、0.40％、0.42％、0.44％、0.46％、0.48％或0.5％本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种调控烧结锶铁氧体材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述添加剂包括二氧化硅和碳酸钙；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述锶铁氧体预烧料粉末为纯M相锶铁氧体；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述脱水至混合料浆中水的质量百分含量为30-50％；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述烧结温度为1150-1250℃；
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述锶铁氧体材料按照剩磁和矫顽力划分，包括第一铁氧体材料、第二铁氧体材料、第三铁氧体材料和第四铁氧体材料；
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述锶铁氧体材料为第一铁氧体材料时，所述锶铁氧体预烧料粉末的D50粒径≥2μm；
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述锶铁氧体材料为第二铁氧体材料时，所述锶铁氧体预烧料粉末的D50粒径为1-3μm；
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述锶铁氧体材料为第四铁氧体材料时，所述锶铁氧体预烧料粉末的D50粒径≤3μm；
...【技术特征摘要】
1.一种调控烧结锶铁氧体材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述添加剂包括二氧化硅和碳酸钙；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述锶铁氧体预烧料粉末为纯m相锶铁氧体；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述脱水至混合料浆中水的质量百分含量为30-50％；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述烧结温度为1150-1250℃；
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述锶铁氧体材料按照剩磁和矫顽力划分，包括第一铁氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：周东清，宫华扬，景晓东，周宁芳，赵同云，
申请(专利权)人：中国科学院赣江创新研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。