M型永磁铁氧体磁粉及烧结体的制备、结构、形貌及磁性的研究

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M型永磁铁氧体作为一种重要的永磁材料被广泛应用到电子行业和重工业中,本文从离子替代和制备方法等方面对M型永磁铁氧体的制备、结构、形貌及磁性进行了一系列的研究,主要涉及的工作有以下几点:1.采用熔盐法制备了Zn-Ti替代BaM磁粉,并研究了Zn-Ti替代量和不同助熔剂对Zn-Ti替代BaM磁粉的影响,我们发现HcJ的改变不只取决于Zn-Ti替代的量,晶粒的直径厚度比也起到很重要的作用;B作为助熔剂的晶粒尺寸比A作为助熔剂时小很多,使HeJ也提高很多,随着预烧温度的升高,B作为助熔剂的晶粒长大不明显,都是在单畴尺寸以下,晶粒形貌呈现出较小的六角形片状,而A作为助熔剂的晶粒明显长大,有些颗粒处于单畴尺寸以上,晶粒形貌呈现出较厚大的六角形块状。2.通过固相反应法制备了La-Co替代的M型铁氧体磁粉,实验结果说明:增加La-Co替代SrM磁粉的铁含量,对晶粒的长大和直径厚度比增大能起到一定的抑制作用,在相同预烧温度下HcJ随着铁含量的增加而逐渐增大;在改变Ca-La-Co替代SrM磁粉的Ca含量的实验中,在相同预烧温度下随着钙含量的增加,晶粒的尺寸逐渐增大,致使HcJ随着钙含量的增加而降低;少量的钡添加到Ca-La-Co系M型铁氧体磁粉中,能起到抑制晶粒长大和减小晶粒的直径厚度比的作用,可以显著的提高HcJ。3.利用改进的陶瓷工艺法分别制备了纯SrM、La-Co替代SrM、Ca-La-Co替代SrM和Ca-La-Co系M型铁氧体四种烧结永磁铁氧体,典型结果分别为:SrM: Br=3.56 kGs, HcJ=2.63 kOe; La-Co-SrM:Br=4.09 kGs, HcJ=3.97 kOe Ca-La-Co-SrM:Br=3.90 kGs, HcJ=5.18 kOe; Ca-La-Co系M型铁氧体:Br-=4.01 kGs,HcJ=4.69 kOe。能看出:La-Co替代可以显著的提高SrM的Hcj, Ca-La-Co系M型铁氧体的HcJ比La-Co-SrM有所提高,Ca-La-Co-SrM更是得到了5.18 Oe的高值,经过离子替代的Br比纯SrM要高,但是Br总体水平并不高,这主要是因为二次细磨的粒度分布不均匀,使取向度无法提高。4.通过对烧结永磁铁氧体的制备工艺进行调节,结果表明:在预烧时添加Co元素的Br比二次球磨时添加高一些,但是预烧时产生的低矫顽力钻铁氧体,使最终烧结体的HcJ降低,并且J的退磁曲线出现斜率较大的陡降现象;二次细磨的时间延长使颗粒尺寸减小,提高HcJ,但是细小颗粒增多造成粒度分布不均匀,降低了Br,继续延长细磨时间能够改善粒度分布情况,提高磁场取向效果,可以在提高HcJ的同时又不会过多的降低Br。5.利用较细的Fe2O3为原料采用固相反应法,能够得到晶粒尺寸小且分布均匀的预烧粉,这种预烧粉能使La-Co替代SrM烧结永磁铁氧体的剩磁Br和内禀矫顽力HcJ同时得到提高,又可以大大减小二次细磨的时间,提高效率,典型的磁性能为:Br=4.28kGs、HcJ=4.30kOe、(BH)max=4.32MGOe。
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