[发明专利]一种增强M型锶铁氧体磁性能的方法

说明书

本发明公开了一种增强M型锶铁氧体磁性能的方法，属于磁性铁氧体制备技术领域。该方法具体步骤是：采用SrO，Fe₂O₃和CeO₂为原材料，并按照原材料中Sr/(Fe+Ce)原子比为1:12配比，手工混合后在马弗炉中1200℃下煅烧5小时，煅烧后样品即为仅使用Ce替代的SrFe_12‑xCe_xO₁₉(x＝0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)铁氧体粉体。该铁氧体粉体对比无替代的SrFe₁₂O₁₉铁氧体，能够较大幅度提升其磁性能，矫顽力最大能提高50％以上，饱和磁化强度最大提高约25％，因而具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于磁性铁氧体制备技术领域，具体涉及一种增强M型锶铁氧体磁性能的方法。

背景技术

M型的SrM铁氧体是一类具有广泛实用价值的永磁铁氧体，其具有高的性价比、便宜的原材料和优良的化学稳定性，在电子、家电、汽车等行业等都有着很大的需求量。然而，作为SrM铁氧体生产的第一大国，在产品性能上却一直落后于欧美日本。为此，急需寻求新的SrM永磁铁氧体制备方法，以提高其生产水平。

稀土元素由于具有较大的磁矩，因而在磁性材料的研究中作为离子替代得到了较为广泛的研究，但是主要是稀土永磁中。由于稀土Ce的价格便宜，目前，La-Ce替代的NdFeB材料得到了广泛的研究。然而，Ce替代在永磁铁氧体中的研究依然少见，仅见的几例专利报道也是与其它元素联合替代的，且所得产品性能特别是矫顽力未能得到实质性的提高。比如，申请号为200910049743.7的专利，公开了一种所谓稀土永磁铁氧体，其实际上依然是以Sr或者Ba铁氧体预烧料为主料，但是添加了主要成分为La、Ce、Nd和Pr的氧化物或者碳酸物的助剂，所得产品的矫顽力最高仅为3771Oe(300.3kA/m)。申请号为201510009114.7的专利，公布了一种主要成分为Fe_(12-b-c-d-e)Sr_(1-a)Ba_aCa_bCe_cP_dO₁₉的复杂氧化物，但是专利中也提到实际上这是一种半永磁材料，可见其矫顽力并不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种增强M型锶铁氧体磁性能的方法，以期仅利用稀土元素Ce替代，制备出性能优异的SrFe_12-xCe_xO₁₉铁氧体粉末。

本发明制备方法类似于传统的氧化物法，简单易行，具体的制备步骤如下：

(1)采用SrO，Fe₂O₃和CeO₂为原材料，制备SrFe_12-xCe_xO₁₉铁氧体，按照原材料中Sr/(Fe+Ce)原子比为1:12配比原材料。x的选取范围为0.1,0.2,0.3,0.4或0.5。

(2)将原材料手工混合30min，使其混合均匀。

(3)将所得粉末直接在马弗炉中煅烧。煅烧后样品即为所得最终的铁氧体粉末。

考虑到成相的问题，作为一种优化，步骤(3)煅烧选取的温度为1200℃，保温时间为5小时。

本发明的科学原理是：1.Ce³⁺的磁矩小于Fe³⁺，Ce占据Fe的晶位后，导致不同晶位的磁矩差增大，因而超交换作用增大，饱和磁化强度增加。2.Ce³⁺与Fe³⁺的离子半径相差较大，因而带来了较大的内应力，这在一定程度上阻碍了磁化时畴壁的移动，因而使其矫顽力增加。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：