採用磁鐵礦生產鐵氧體永磁材料法的製作方法
2023-08-02 04:29:31
專利名稱：採用磁鐵礦生產鐵氧體永磁材料法的製作方法
技術領域：
本發明屬於硬磁鐵氧體領域。
本發明所提供的具有磁鉛石六角晶格結構和化學式為SrO(BaO)·6Fe2O3的鐵氧體一經充磁，在去掉外加磁場的情況下，其本身不僅能保持磁化強度，還可提供一個外磁場。該磁體用途廣泛，適合做各種電機永磁定子。
由於生產硬磁鐵氧體的原料主要有氧化鐵和軋鋼鐵皮，這些原料來源少、價格高，已滿足不了生產需要，必須尋找一種來源廣、成份穩定的原料生產鐵氧體永磁材料。
本發明的目的就是提供了一種採用天然磁鐵礦生產鐵氧體永磁材料的方法。天然磁鐵礦儲量豐富，來源廣泛，成份穩定，製造工藝簡單，為鐵氧體硬磁材料的製造開拓了一條新途徑。
本發明是這樣實現的採用純度低、含雜質量高的磁鐵礦粉，加入碳酸鍶(或碳酸鋇)、碳酸鈣、高嶺土和Al2O3等原料，經制粒-鏈篦機-迴轉窯等工藝，製成六角晶體結構的硬磁鐵氧體。磁鐵礦粉與碳酸鍶(或碳酸鋇)碳酸鈣、高嶺土、Al2O3配合的重量比按順序為100∶79～87∶21～13∶0.2～0.8∶0.1～0.5碳酸鈣、高嶺土和Al2O3添加劑分兩次加入第一次混料時碳酸鈣和高嶺土加入量為0.2～0.8%，Al2O3為0.1～0.5%;第二次細磨時碳酸鈣加入0.4～1.1%，高嶺土0.2～0.8%，Al2O3為0.1～0.5%。
生產鐵氧體永磁材料的工藝流程見附圖
具體流程分為兩步第一步將上述磁鐵礦粉和碳酸鍶(SrCO3)或碳酸鋇(BaCO3)加適量的高嶺土(SiO2·Al2O3·2H2O)和碳酸鈣(CaCO3)使混合後的料中含Si量在0.3～0.80%，含Ca量在0.2～0.8%，此種混合料必須經強混機均勻混合，再經制粒機在造球盤上製成直徑為6～10mm的小球，然後進入鏈篦機在900℃的溫度下預熱氧化，經分析氧化後的料球Fe++的含量小於0.3%。料球最後進入迴轉窯，在1260℃～1280℃的範圍高溫預燒，形成鐵氧體。第二步是破碎鐵氧體料球，採用球磨機將鐵氧體製成單疇顆粒，在進入球磨之時不僅僅是鐵氧體粉料，還需加入一定比例的水及一定量的CaCO3高嶺土，Al2O3，其加量CaCO30.6～1.1%高嶺土0.3～0.8%Al2O30.1～0.4%混合研磨，製成平均粒度為0.7～2.5μm的粒子。此種單疇顆粒再經取向成型或非取向成型，將粉料壓製成具有一定密度和形狀的坯件，再經1200℃～1240℃的二次燒結坯件即為成品，一經充磁便可以提供一個恆定磁場，用於各種途經。
天然磁鐵礦粉的粒度範圍在160目篩，篩下量為85～98%，平均粒度在5～10μm之間，其含水量在0.1～1%之間。
主要原料的克分子比在1∶5.0～1∶6.0之間。
以下是
具體實施例方式
實施例1141.4Kg磁鐵礦粉，與25kg SrCO3和0.67kg CaCO3，0.67kg高嶺土，(重量比為85%磁鐵礦粉，15%SrCO3，0.4%CaCO3，0.4高嶺土)混合均勻、制粒、送入鏈篦機在900℃的溫度下氧化，一般需氧化時間40～45分鐘，再進入迴轉窯在1260～1280℃的氧化氣氛中預燒2.5小時，然後將燒成的鐵氧體球破碎成0～5mm的顆粒，再進入直徑φ1500mm×3000mm的球磨機中再加入1.0%CaCO3、0.5%高嶺土，0.2%Al2O3和一定量的水一起研磨，直到粒度為單疇顆粒為止。下面可分為兩種工藝，一種溼壓工藝，即將球磨後的料漿沉澱，除去多餘的水，使料漿的含水量在35～40%左右，在6000Qe的磁場中取向成型此時成型壓力應為200kg/Cm2密度應達到2.6～2.8g/Cm3形狀為φ45mm×18mm的圓柱形，再在1200℃～1240℃的溫度下燒結，最後將燒好的樣品充磁測量其磁性能見下表〔1〕表〔1〕
第二種是幹壓工藝，即將球磨料烘乾、除水、使料粉的含水量小於1%，然後根據需要可取向成型，也可非取向成型。壓力一般應為300kg/Cm2密度為2.6～2.8克/Cm3，再經1200℃～1240℃二次燒結，再經充磁測量其磁性能請見下表〔2〕、表〔3〕
實施例2下面混合的A和B兩種料，A料同例〔1〕一樣是相同的磁鐵礦粉，只是B料不同，它不是SrCO3而是BaCO3，其它製造工藝及設備完全相同，其性能分例在下表〔1〕各向異性鋇鐵氧體(取向磁體)和表〔2〕各向同性鋇鐵氧體(非取向磁體)。
表〔1〕各向異性鋇鐵氧體性能表
權利要求
1.一種生產鐵氧體永磁材料的方法，以天然磁鐵礦粉為原料，本發明的特徵在於採用純度低、含雜質量高的磁鐵礦粉，加入碳酸鍶(或碳酸鋇)、碳酸鈣、高嶺土和Al2O3等原料，經制粒-鏈篦機-迴轉窯等工藝，製成六角晶體結構的硬磁鐵氧體。
2.根據權利要求1所述的生產鐵氧體永磁材料的方法，其特徵是磁鐵礦粉與碳酸鍶(或碳酸鋇)碳酸鈣高嶺土、Al2O3配合的重量比按順序為100∶79～87∶21～13∶0.2～0.8∶0.1～0.5
3.根據權利要求1或2所述的生產鐵氧體永磁材料的方法，其特徵是碳酸鈣、高嶺土和Al2O3分兩次加入第一次混料時碳酸鈣和高嶺土為0.2～0.8%，Al2O3為0.1～0.5%;第二次細磨時碳酸鈣為0.4～1.1%，高嶺土0.2～0.8%，Al2O3為0.1～0.5%。
4.根據權利要求3所述的生產鐵氧體永磁材料的方法，其特徵是採用上述原料，混合物製成6～10mm的顆粒，然後在鏈篦機900℃下氧化，迴轉窯1260～1280℃預燒。
5.根據權利要求3所述的生產鐵氧體永磁材料的方法，其特徵是將混合顆粒裝入球磨，同時還要加入重量比0.4～1.1%CaCo3，0.2～0.8%高嶺土，0.1～0.5%Al2O3混合研磨，製成平均粒度為0.7～2.5μm的粒子，在取向磁場或非取向的條件下將上述粒子壓製成各向異性或各向同性的坯件，在1200℃～1240℃的溫度下燒結。
6.根據權利要求3或5所述的生產鐵氧體永磁材料的方法，其特徵是天然磁鐵礦粉的粒度範圍在160目篩，篩下量為85～98%，平均粒度在5～10μm之間，其含水量在0.1～1%之間，磁鐵礦粉的成份為總Fe69～73%，Si0.1～0.85%，Ti0.01～0.1%，Ca0.01～0.1%，Mg0.1～1.0%。
7.根據權利要求1、2所述的生產鐵氧體永磁材料的方法，其特徵是主要原料的克分子比在1∶5.0～1∶6.0之間。
8.根據權利要求1～7所述的生產鐵氧體永磁材料的方法，其特徵是經球磨細磨後的單疇顆粒平均在0.9～2.5μm，混合料中的含Si量在0.5～0.80%之間，含Ca量在0.2～0.6%。
全文摘要
一種採用磁鐵礦生產鐵氧體永磁材料的方法，它屬於硬磁鐵氧體領域。本發明解決了天然磁鐵礦純度低，含雜質多，大批生產磁性能不穩定等問題。本方法採取加入高嶺土、Al
文檔編號C01B33/32GK1038070SQ8810327
公開日1989年12月20日 申請日期1988年5月28日 優先權日1988年5月28日
發明者林毅 申請人:北京礦冶研究總院技術開發研究所