[发明专利]一种永磁铁氧体预烧料的粉碎工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁铁氧体的生产方法，尤其涉及一种永磁铁氧体预烧料的粉碎工艺。

背景技术

在永磁铁氧体的生产制备工艺中，经过预烧的坯料是多气孔、多缺陷、低密度的部分铁氧体化物质，其晶粒尺寸及分布不均匀，固相反应也不完全。细粉碎的主要作用，是将这种预烧料粉碎并磨细，以便获得成型所要求的粒度和烧结所需要的化学反应接触面，促进产品的致密化和晶粒的生长。

细粉碎后的粒度分布如过大，容易引起明显的不连续晶粒生长，从而使铁氧体的磁性能变差，粒度分布越窄，即颗粒尺寸越均匀，越有利于成型和烧结(林其壬.M.铁氧体工艺原理.上海科学出版社.1987)。

成型所用料浆的平均粒度小，可降低磁体气孔率，提高磁体的致密度，从而提高材料的Br。料浆颗粒越细，越接近单畴(1μm)，成型时料浆的取向度提高越明显，而料浆的取向度的提高，有利于材料Br的进一步提高；另一方面，成型用料的粒度越单畴化，越均匀化，对提高材料的H_CJ越有利(磁性材料关键工艺技术分析研究.磁性材料及元器件情报网.1997：18-32)，但关于“永磁铁氧体料浆粒度分布，对产品的工艺性及其磁性能的影响规律”，未见系统的实验验证。

目前，常用的粉碎方法是球磨法，按球磨的设备可分为滚动球磨和振动球磨，按有无弥散剂又分为湿磨和干磨。一个颗粒粉碎成二个或多个部分，可以由几种不同的方式来进行，具体如图1所示。如果被粉碎的物料是脆性的，在单纯压力作用下即可破碎，见图1.(a)；1.图(b)是利用冲压使物料粉碎；图1.(c)则是用一个冲击去破碎，由于冲击的能量小，虽然不能使整块物料破碎，但可移去物料的一个小角，所以又称做蚕食；如果一块物料以高的速度打击另一块物料，也会使物料破碎，如图1.(d)，叫做相互撞击。此外，摩擦也会使物料粉碎，见图1.(e)所示意。因滚动球磨包含有冲压、蚕食、摩擦和相互撞击等方式，对铁氧体的粉碎，是这几种方式共同作用的结果。最简单的滚动球磨机是两端焊有顶盖的金属圆桶，桶内装进被粉碎的物料、弥散剂(水)和研磨体(钢球)，用电动机带动其工作。影响滚动球磨效果的因素多，当待粉碎原料和最终达到的粒度要求一定时，其最主要的影响因素有：

(1)转速在球磨过程中，物料和钢球随球磨筒的转动而运动，物料靠下落钢球的碰撞作用而粉碎，靠钢球之间及钢球与球磨筒壁之间的磨擦而磨细，当筒体转动时，装在筒内的球与物料在磨擦力和离心力作用下随筒体被提升到一定高度时，在重力作用下自由下落，对物料产生冲击、冲压作用(主要方面)将物料粉碎。另外，由物料、钢球及筒壁间发生磨擦(次要作用)也会使物料磨细并混合均匀。因此，球磨机的转速与球磨效果有紧密联系，随球磨机转速的变化，钢球在球磨筒中有三种运动状态，具体情况如图2所示，2.(a)图表示转速较小，由于重力的作用，钢球、物料上升的高度不大，下落的距离很小，甚至是滑下，这样的动作只有摩擦作用，所以破碎作用很小；2.(b)图表示转速合适的情况，钢球上升到适当高度而一连串地向下抛落，此时，物料的粉碎不仅靠球、料间的摩擦作用，更主要的是靠钢球下落的冲压、冲击等作用，所以球磨效率高；2.(c)图表示转速太大，钢球所受的离心力等于或大于钢球的重量，钢球随筒壁旋转而不下落，球磨机起不到粉碎物料的作用。

在适当的转速下，钢球在球磨机中的运动大致分四个区：抛球区(即图3中的a区)，由于球磨机回转，将最外几层钢球带到一定高度后沿抛物线下落的区域；粉碎区(即图3中的b区)，即靠近最外层，冲击力、粉碎力最强的区域；摩擦区(即图3中的c区)，球磨机回转，在将球由低处带到高处的过程中，由于球的自转、球与球、球与衬板之间的磨擦而产生强烈的磨擦作用的区域，这个区域是细磨最有效的一个区域，当球磨机转速较低时，这个区域会扩大；死区(即图3中的d区)，是最内层的钢球，在它自己的附近回转，仅有极小的磨粉作用。当装球量超过充填率的限度时，这个区域范围将进一步扩大，使磨粉作用减弱，故钢球装填量不可太多。

如转速较低，由于重力的作用，钢球仅能在较低的位置处运动，a区、b区发生的作用显著减少。