永磁鐵氧體的特性與研究進(jìn)展
以TDK公司田口仁及日立公司的緒方安伸等科研人員為代表,通過(guò)用Co或Zn離子置換鐵氧體中相中四配位(4f1)的Fe 離子,為了價(jià)位補(bǔ)償用La離子置換鐵氧體中的Sr離子,由此得到的鐵氧體可用式Sr1-x Lax(Fe12-yCoy)zO 19表示,式中0.04≤x≤0.45、0.04≤y≤0.45、0.7≤z≤1.2、0.8≤x/y≤1.5。用此技術(shù)得到的鐵氧體相(M相)的Ms有明顯的提高,從而使鐵氧體的磁性能有了突破性的提高。近幾年永磁鐵氧體的大多是有關(guān)La-Co、La-Zn添加的,F(xiàn)B6系列及以上性能的永磁鐵氧體都是通過(guò)La-Co、La-Zn添加來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
3 磁粉粒度分布控制技術(shù)
3.1 磁粉雜質(zhì)去除技術(shù)[6]
為了提高單疇顆粒的存在率,很容易想到在細(xì)磨時(shí)將磁粉磨得盡可能細(xì),實(shí)際中發(fā)現(xiàn),粒度過(guò)細(xì)磁性能反而下降,其原因是粒度小于0.1μm(EBT測(cè)定),部分鐵氧體相(M相)分解成Fe3O4及SrCO3等,另外長(zhǎng)時(shí)間的研磨會(huì)使鋼球的Fe進(jìn)入鐵氧體粉料中影響磁性能。該技術(shù)采用將磨細(xì)的磁粉在600~900℃下熱處理,熱處理后Fe及Fe2+氧化成Fe3+,然后再用磁選設(shè)備將無(wú)磁的Fe2O3及SrCO3除掉;或者利用料漿沉淀分級(jí)方法除掉上層粒度細(xì)的非M相的Fe3O4及SrCO3。利用上述方法可有效地控制鐵氧體晶粒的分布,提高單疇顆粒的存在率。利用此技術(shù)可生產(chǎn)Br>0.43T(4300G),Hcj>325kA/m(4100Oe)的燒結(jié)永磁鐵氧體。
3.2 化學(xué)合成法
文獻(xiàn) [1,7]報(bào)道的化學(xué)合成法有化學(xué)共沉淀法、化學(xué)部分沉淀法、水熱合成法等,這些方法可以有效地控制生成的鐵氧體晶粒大小及分布,但這些方法成本高,實(shí)際應(yīng)用價(jià)值不大。
3.3 分級(jí)研磨及循環(huán)研磨技術(shù)
國(guó)外有的生產(chǎn)廠家采用如圖1所示的分級(jí)研磨法,此技術(shù)的關(guān)鍵,一是嚴(yán)格控制進(jìn)料粗粉的平均粒度3~5m(空氣透過(guò)法,下同)及粒度分布標(biāo)準(zhǔn)偏差δ=0.14~0.16μm,這可以通過(guò)振磨機(jī)或球磨機(jī)干磨加風(fēng)選分級(jí)工藝來(lái)實(shí)現(xiàn);二是采用底部進(jìn)料的連續(xù)砂磨機(jī)可以對(duì)粗顆粒長(zhǎng)時(shí)間研磨。此技術(shù)可以有效地控制晶粒分布標(biāo)準(zhǔn)偏差δ=0.14~0.16μm,使永磁鐵氧體的剩磁和矯頑力提高4%。