[发明专利]一种永磁铁氧体二次球磨混料制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料领域，特别提供一种永磁铁氧体及其二次球磨混料制备工艺。

背景技术

我们生产的网形磁体，主要原材料是锶锆氧体永磁材料，简称永磁锶铁氧体，其主要成分是Fe₂O₃和SrCO₃，一次预烧料中Fe₂O₃约占70％左右，SrCO₃约占20％左右，根据材料的不同特性，再添加其他一些辅助材料。生产磁性产品的器件厂家，从原材料厂家购回来的锶铁氧体，一次预烧料不能满足客户的要求，需对二次球磨工艺进行适当的调整，可获得理想的磁性能。对预烧料进行二次球磨混料工艺调整，再添加CaCO₃、H₃BO₃、SiO₂、Al₂O₃等，可满足各客户对永磁产品磁特性的要求。有的厂家根据产品磁性能的要求，添加一些高岭土和其他添加剂。不同添加剂对永磁铁氧体的磁性能产生不同的效果，同时也对成品料料泥在成型中的难易程度、湿压磁场成型料泥的酸碱度、对料泥的均匀混合、产品的烧结温度、烧结密度都产生不同程度的影响。

在永磁铁氧体二次球磨混料过程中，加入球磨机中的铁氧体预烧料、钢球和水，经长时间的混合，钢球和球磨桶壁的摩擦，钢球和钢球间的碰撞，钢球和预烧料在球磨桶内上下翻滚转动时碰撞产生的热量，特别是每年夏季环境温度高，长时间的球磨混合，桶内的热量相当高，使得料泥、料粉中的部分锶在水的作用下生成了SrOH，当其达到一定程度时，料泥在出料后冷却，料泥和水经沉淀分层。未流失的SrOH经冷却生成一层白色薄层，浮在水面，水面一翻动，白色薄层中的SrOH沉入水下，混入料泥中无法消除。其经压型混入产品中，产品经烧结，白色的SrOH收缩而产生气孔，从而影响了产品的性能和外观，最终影响产品的成品率。为减少二次球磨料泥中SrOH的含量，在出料时采用边出料边加水的方式对料泥中SrOH加以稀释，最终还是无法消除SrOH对产品性能的影响。但体系中不能加入强酸性物质，容易腐蚀设备。

H₃BO₃作为永磁铁氧体成品料二次球磨混料的添加剂已被广泛采用，H₃BO₃能溶于水，熔点约为450℃，硼酸盐离子与铁氧体具有很好的亲和性，铁氧体粉带负电荷，因此增大了颗粒间的静电排斥力。硼酸是一种很好的分散剂，有助于磁粉在水中的分散，当料浆与硼酸相混时，料浆沉淀物密度明显下降，料泥的混合效果提高。在烧结过程中硼酸还起到助熔剂的作用，有助于控制铁氧体的晶粒，降低产品烧结温度，提高产品的密度，二次球磨添加适量的硼酸能有效地降低浆料凝聚效应，从而提高料泥的磁性晶粒在磁场中的定向。与此同时单独添加硼酸也存在很多缺点：料泥中有SrOH，加入硼酸能消除料泥中部分的SrOH，但无法全部消除。如果硼酸加入量不当，不但无法彻底消除料泥的SrOH，使得烧结的产品外观有斑点，最终影响到永磁铁氧体产品的综合指标。硼酸加入量过多使得晶界处富集过多的硼酸玻璃相，产品易开裂，最终影响产品的成品率，即使在二次球磨中再加入适量的SiO₂也会生成一定量的硼酸玻璃相，分布在晶界上。因此硼酸加入量不足无法完全消除料泥中生成的SrOH，所以为不影响产品的成品率，有的厂家不使用或不单独使用硼酸作为添加剂。

发明内容

本发明的目的：针对目前永磁铁氧体产品生产过程中跑锶、在烧结过程中形成的气孔和产品易开裂等问题，提供一种永磁铁氧体二次球磨混料制备工艺，有效地解决了上述问题。

本发明的技术方案：一种永磁铁氧体二次球磨混料制备工艺，其操作步骤包括：

①将铁氧体预烧料、钢球和水按照质量比为1～3：2～6：1～4加入到球磨机中，设定球磨机转速为28～30r/min，混合15min；

作为优选，为保持理想的料泥浓度，所述的铁氧体预烧料、钢球和水质量比为1：4：1.5；

②加入铁氧体预烧料质量0.1％～0.2％的硼酸，再加入铁氧体预烧料质量0.5％～1.2％的碳酸氢铵，设定其转速为28～30r/min，混合30min；

作为优选，高温会导致少量的碳酸氢铵分解挥发，同时会生成更多的SrOH，需要更多的碳酸氢铵消除，因此碳酸氢铵的加入量随着环境温度的不同而有所调整，夏季碳酸氢铵加入量为铁氧体预烧料质量的1.5％～2.5％，春季、秋季和冬季碳酸氢铵加入量为铁氧体预烧料质量的0.6％～1.0％。