添加剂对锶永磁铁氧体的改性研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2oo7年2月汕头大学学报(自然科学版)第22卷第1期Feb．2oo7JournalofShantouUniversity(NaturalScience)VoI_22No．1文章编号：1001-4217(2007)01-0048-06添加剂对锶永磁铁氧体的改性研究符史流，丁球科，赵韦人(汕头大学物理系，广东汕头515063)摘要：以锶永磁铁氧体YF28的预烧料为原料，采用工业生产工艺，分别制备不同添加剂的锶永磁铁氧体，并对其性能进行研究．结果表明，添加微米级CaCO，和SiO的永磁铁氧体产品的剩磁和矫顽力分别为388mT和241kMm，而添加纳

2、米级CaCO，和SiO2的产品，其剩磁和矫顽力分别上升至397mT和261kA／m；在添加纳米级CaCO3和SiO2的基础上，再分别加入La203和Pr60添加剂，最大剩磁分别上升至414mT和430mT，但矫顽力分别下降至246kMm和241kA／m．关键词：永磁铁氧体；添加剂；纳米材料中图分类号：TM277*．5文献标识码：AO引言近年来，随着汽车工业的快速发展，高性能的汽车电机对永磁铁氧体的性能要求越来越高．为了满足市场的需求，研究机构和生产企业不断从原材料、二次添加和生产工艺等方面探索提高永磁铁氧体磁性能的途径．铁氧体行业的王牌企业——日本TDK公司相继推出了FB6和FB9系列高性能

3、永磁铁氧体产品，而目前国内企业生产的永磁铁氧体产品常见的有YF28和YF30等⋯．在永磁铁氧体的各种掺杂剂中，除了常用的CaCO，、AIO，和SiO外，近年来，人们注意到了稀土氧化物的掺杂改性作用．本文以YF28预烧料为原料，采用工业化生产设备，研究了CaCO3、SiOz、LazO3和Pr60，添加剂对锶永磁铁氧体性能的影响，并制备出剩磁和矫顽力分别为430mT和241kMm的铁氧体永磁材料．1实验在工业用锶永磁铁氧体YF28的预烧料中，加入适量的混合添加剂，置于球磨机中充分湿磨至0．7～0．75m的颗粒度．待浆料沉淀36h后，用100t磁性材料湿式成型液压机压制成96×75×15mm的方块

4、产品，生坯产品的密度P为3．15—3．2g／cm．把生坯产品置于24m全自动辊道双推板窑进行烧结，烧结成型密度可控制在4．8—5．0g／cm，．最后经过打磨、清洗，用TYU一2000型磁性材料自动测量装置测量其磁性能，用SN2000型扫描电镜(SEM)观察样品的形貌及颗粒大小．收稿日期：2oo6-06·13作者简介：符史流(1966一)，男，海南文昌人，副教授．E—mail：sEu@stu．edu．CI1维普资讯http://www.cqvip.com第1期符史流等：添加剂对锶永磁铁氧体的改性研究492结果与分析2．1CaCO，和SiO2添加剂对磁性能的影响在YF28预烧料中，同时加入0．8

5、％(质量比)的CaCO3和0．5％(质量比)的SiO2添加剂，所制备的永磁铁氧体的剩磁()和矫顽力()随烧结温度的变化曲线如图1和2所示．混合添加剂的颗粒度分别取微米和纳米级，其中微米添加剂颗粒尺寸为5—6m，纳米添加剂颗粒尺寸为15～20nm．由图1可见，对于无添加剂的样品，其剩图1样品剩磁随烧结温度的变化图2样品矫顽力随烧结温度的变化磁随着烧结温度的上升先增加后下降，当烧结温度在1235℃附近时，剩磁达到最大，为378mT．加入CaCO，和SiO：微米或纳米添加剂，样品剩磁随着烧结温度的变化趋势与上述类似，但最大剩磁显著增加．对于加入微米添加剂的样品，在烧结温度为1235c【=附近时剩磁

6、达到最大，为388mT；在纳米添加的情形下，剩磁的最大值出现在烧结温度1225℃附近，为397mT．由图2可看出，3种样品的矫顽力随着烧结温度的升高而下降．在剩磁达到最大值温度附近，加入纳米添加剂样品的矫顽力最大，约为261kA／m，而对于无添加剂和微米添加剂的产品，它们的矫顽力分别为230kMm和241kA／m．表1给出了上述各种产品的磁性能．表1样品磁性能铁氧体的剩磁随着烧结温度的升高先上升后下降．这是因为：随着烧结温度的升高，样品的烧结密度提高，添加剂反应也更充分，从而改善了铁氧体的内在结构，因而剩磁上升，但是随着烧结温度的继续提高，样品的晶粒长大，超过单畴颗粒临界尺寸，使畴壁磁矩取向

7、度降低，从而使剩磁减小．随着烧结温度的升高，样品的矫顽力降低，这主要是由于样品的致密度增大和晶粒长大所致．在YF28预烧料中加入Ca·CO，与SiO：复合添加剂，在烧结过程中，存在以下反应】：维普资讯http://www.cqvip.com50汕头大学学报(自然科学版)第22卷CaCO3+Si02=CaSiO3+C02T(1)SrFez2019+CaSiO3=SrSiO3+CaFe12019f2)反应(1)在