永磁铁氧体粘结磁粉生产探讨

作者:董伟时间:2018-07-12 09:04:30  来源:  阅读次数:8次 ]

摘 要:随着我国经济规模的日益扩大,永磁铁氧体的用量也大规模增长,改进生产工艺,扩大产量,确保行业生产需要成为了 当下永磁铁氧体生产企业的重要目标。文章就永磁铁氧体粘结磁粉生产进行了分析。

关键词:永磁铁氧体;粘结磁粉;生产

   汽车工业、信息产业以及电子工业的快速发展使得对永磁 铁氧体粘结磁粉材料的需求大幅增加。对于永磁铁氧体生产企 业来说,采用先进设备装备、改进生产工艺、提高生产质量迫 在眉睫。与其他永磁材料相比,铁氧体复合永磁的磁能并无优 势,仅为 3.98-11.1kJ/m3 (0.5-1.4MGOe),约为稀土类复合永 磁材料的 1/60 左右。

1 原材料来源

   一般来说,生产永磁铁氧体的原材料主要有两种,即铁红 和轧钢铁鳞,在生产过程中,采用铁鳞作为原料在预烧之前不 需要进行氧化焙烧,工艺环节得以减少,成本也因此得以降低, 然而产品的稳定与质量等还存在不足。当前我国的铁红主要是 以盐酸法生产的,这就需要对其中的 Ce 元素进行控制,不得 超过 0.1%。

2 预烧工艺探析

   如今已经普遍对远红外测温和数字技术进行使用,能够实 现温度的实时快速控制,不会受限于粘壁等因素,通过对温 度的有效控制,使其保持在 5℃以内,从而使产品的均一性与 稳定性得以保障。在对预烧温度进行控制时,一个重要的性能 提升手段就是适当的使用晶粒生产抑制剂,或者使用助烧结 剂。在高温状态下,添加剂会产生固相反应,或者在铁氧体晶 粒表面存留,或者在晶粒内部实现固溶,这有效的提升了磁体 的综合性能。在使用铁鳞制备永磁铁氧体的预烧过程中,要先 将其中的大异物筛选出来,将其研磨至 3.0-3.5μm,再进行处 理。

3 粗破碎工艺的改进

    粗破碎在以往都是通过球磨机进行,但是这种方式对晶体 形貌产生很大破坏,而且会有“死区”形成。目前这种方法已 经不再使用,出现了许多新的破碎方法。例如,在很短的时间 内快速进行冲击,破碎在瞬间之中完成。弥补了以往球磨机的 缺陷。

4 采用砂磨机进行细磨

   产品的性能,特别是剩磁,在很大程度上受到细磨工艺的 影响。通常来说,细磨粒度越细越能够提高剩磁,磁粉颗粒越 完整越能够提高产品的性能。以往密闭式球磨机几乎在整个磁 材行业中被使用,如今砂磨机的使用正在增加。采用砂磨机制 造出来的产品粒度比较均匀,对晶粒造成的破坏更小,不会出 现死区。

5 必要的细磨后处理工作

   以往通过细磨后的粉料一般都是直接进行烘干。经研究发 现,由于经过细磨后的料浆中往往存在一定量的助溶剂,而且 PH 值也会出现升高,这会严重影响后续的工序。磁粉颗粒在 退火工序过程中会受到残存助溶剂的影响而出现粘结的现象, 一旦进行冷却,想要破碎就变得十分困难,这对磁粉的形貌 与粒度造成影响最终对磁性能产生影响。在预烧料中,SrCO3 是主要的原料,当温度在 600~800℃时,SrCO3 会发生分解反 应,形成 CO2 和 SrO,当温度处于 900~1300℃时,SrO 会和铁 红(Fe2O3)进行固相扩散反应,形成 SrFe12O19。然而也会有 一些 SrO 不会参加反应而被剩下,然后在进行细磨时便会慢慢 释放出来,和水发生反应形成 Sr(OH)2,由此提高了溶液的碱性, SrO 剩下的越多,溶液的碱性也越高。

6 退火前的处理工作

   在对磁粉进行退火之前,应当烘干料浆,使其成粉状。不 管使用何种形式对磁粉进行处理,都会由于磁粉本身具有的团 聚特性而出现粘结成团的现象。此时若再进行一次粉碎处理工 序,退火的均匀度自然会有显著的提升。

7 退火工序

   在进行细磨时,无论是晶体的内部结构还是形貌,都会受 到一定程度的破坏,而且增加了晶格畸变与残余应力,经过退 火工序能够弥补上述缺陷。当然退火工序时的温度不能太高, 过高的温度会造成一定的负面影响,会导致磁粉粒度增加,进 而使磁粉性能降低。在退火过程中,回转式电窑是比较常用的 设备,在这一程序中,又会形成新的团聚,然而使用一般的机 械方法会对磁粉的形貌造成破坏影响,那么退火所发挥的作用 也就被抵消了。

8 结语

   许多具有高自动化水平的设备、精密仪器以及先进的生产 工艺都开始应用于永磁铁氧体粘结磁粉材料的生产,极大的促 进了行业的发展,对我国的经济发展做出了重要贡献。为了满 足日益增长的需求和对高质量的要求,还需要我们进一步的进 行生产工艺的改进与提高,这也是磁性材料行业发展过程必须 予以重视的问题。

参考文献 :

[1] 刘辉,滕阳民,廖有良,全小康,王倩.料粉振磨处理在各向异性干压 永磁铁氧体中的应用[J].磁性材料及器件,2017(02).

[2] 赵修彬,邱伟国,李劲松,舒云峰,马宝,李小艳.添加剂对永磁铁氧体 收缩率参数的影响[J].金属功能材料,2016(05).

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