CaLaCo聯(lián)合取代鍶鐵氧體制備與磁性能研究.pdf

1、M型六角鐵氧體永磁材料牢牢地占據(jù)了永磁材料的大部分市場，不僅是因為其性價比較高，其具備足夠良好的永磁特性、較高的居里溫度和較強的穩(wěn)定性等特性也是非常重要的原因之一。蓬勃發(fā)展著的電動汽車以及更加智能化、輕便化的新型辦公設備和家電等市場，是永磁鐵氧體進一步發(fā)展的機遇，同時對其磁性能也提出了更高的要求。離子取代和制備技術革新是提高M型六角鐵氧體磁性能的兩個有效方法。
　　本文基于CaLaCo聯(lián)合取代鍶鐵氧體的基本理論，采用固相反應法制備

2、了Sr1-x-yLaxCayFe2n-zCozO19永磁鐵氧體，從關鍵制備工藝、離子取代及添加劑等多個方面系統(tǒng)地探究了提高剩磁Br和矯頑力HcJ的方法。
　　首先，從預燒或燒結后粉料的物相組成、微觀形貌及燒結體的磁特性等方面，系統(tǒng)的研究了預燒溫度、燒結溫度以及保溫時間對CaLaCo聯(lián)合取代鍶鐵氧體的影響。研究發(fā)現(xiàn)：（1）在合理范圍內(nèi)，預燒溫度、燒結溫度以及保溫時間對剩磁都有正的影響，對矯頑力卻基本上是不利的；（2）在1250℃下預

3、燒并保溫1.5h時，燒結體性能較好；在1190℃燒結時剩磁Br更高，1170℃燒結時矯頑力HcJ能夠獲得較高值，可視情況選擇。
　　然后，針對球磨后粒度分布不均、超細粉過多而影響到磁場成型及燒結的問題，設計了優(yōu)化球磨工藝的系統(tǒng)實驗。從熱處理溫度、熱處理時間、精細球磨轉速及時間等多個方面，研究了熱處理技術對CaLaCo系鍶鐵氧體的影響。研究結果表明，合適的熱處理工藝能夠改善二次球磨后漿料中超微粉過多導致矯頑力降低的不良情況。精細球磨

4、的強度不宜過高，900℃退火并保溫1h、再以200r/min的轉速細磨1.5h后，粉料的粒度以及燒結體的磁性能都相對較好。
　　此外，還在改進制備工藝的基礎上研究了Zn離子取代對CaLaCo系鍶鐵氧體的影響，結果顯示：（1）適量的Zn2+取代不會改變CaLaCo系鍶鐵氧體的相組成，但隨著取代量的增加，晶粒的尺寸變大、微結構變差，燒結磁體的剩余磁感應強度Br和最大磁能積(BH)max也逐漸增大，而內(nèi)稟矯頑力 HcJ則會逐漸降低。（2

5、）當 Zn取代量為0.1時，燒結體的磁性能相對較高：Br=434.6mT，HcJ=412.5kA/m。
　　最后，嘗試用組合添加燒結助劑的方法來獲得均勻致密的微觀形貌和改善晶粒尺寸效應以實現(xiàn)剩磁和矯頑力的同時提升。確定了效果較好的添加劑組合（同時添加0.5wt％CaCO3、0.5wt%La2O3、0.3wt%CoO及0.25wt%H3BO3），進一步提高了磁性能：Br=441mT，HcJ=437kA/m，(BH)max=38.5k