本發明涉及磁性材料領域，特別提供一種永磁鐵氧體及其二次球磨混料制備工藝。
背景技術：
：我們生產的網形磁體，主要原材料是鍶鋯氧體永磁材料，簡稱永磁鍶鐵氧體，其主要成分是Fe2O3和SrCO3，一次預燒料中Fe2O3約占70％左右，SrCO3約占20％左右，根據材料的不同特性，再添加其他一些輔助材料。生產磁性產品的器件廠家，從原材料廠家購回來的鍶鐵氧體，一次預燒料不能滿足客戶的要求，需對二次球磨工藝進行適當的調整，可獲得理想的磁性能。對預燒料進行二次球磨混料工藝調整，再添加CaCO3、H3BO3、SiO2、Al2O3等，可滿足各客戶對永磁產品磁特性的要求。有的廠家根據產品磁性能的要求，添加一些高嶺土和其他添加劑。不同添加劑對永磁鐵氧體的磁性能產生不同的效果，同時也對成品料料泥在成型中的難易程度、濕壓磁場成型料泥的酸堿度、對料泥的均勻混合、產品的燒結溫度、燒結密度都產生不同程度的影響。在永磁鐵氧體二次球磨混料過程中，加入球磨機中的鐵氧體預燒料、鋼球和水，經長時間的混合，鋼球和球磨桶壁的摩擦，鋼球和鋼球間的碰撞，鋼球和預燒料在球磨桶內上下翻滾轉動時碰撞產生的熱量，特別是每年夏季環境溫度高，長時間的球磨混合，桶內的熱量相當高，使得料泥、料粉中的部分鍶在水的作用下生成了SrOH，當其達到一定程度時，料泥在出料后冷卻，料泥和水經沉淀分層。未流失的SrOH經冷卻生成一層白色薄層，浮在水面，水面一翻動，白色薄層中的SrOH沉入水下，混入料泥中無法消除。其經壓型混入產品中，產品經燒結，白色的SrOH收縮而產生氣孔，從而影響了產品的性能和外觀，最終影響產品的成品率。為減少二次球磨料泥中SrOH的含量，在出料時采用邊出料邊加水的方式對料泥中SrOH加以稀釋，最終還是無法消除SrOH對產品性能的影響。但體系中不能加入強酸性物質，容易腐蝕設備。H3BO3作為永磁鐵氧體成品料二次球磨混料的添加劑已被廣泛采用，H3BO3能溶于水，熔點約為450℃，硼酸鹽離子與鐵氧體具有很好的親和性，鐵氧體粉帶負電荷，因此增大了顆粒間的靜電排斥力。硼酸是一種很好的分散劑，有助于磁粉在水中的分散，當料漿與硼酸相混時，料漿沉淀物密度明顯下降，料泥的混合效果提高。在燒結過程中硼酸還起到助熔劑的作用，有助于控制鐵氧體的晶粒，降低產品燒結溫度，提高產品的密度，二次球磨添加適量的硼酸能有效地降低漿料凝聚效應，從而提高料泥的磁性晶粒在磁場中的定向。與此同時單獨添加硼酸也存在很多缺點：料泥中有SrOH，加入硼酸能消除料泥中部分的SrOH，但無法全部消除。如果硼酸加入量不當，不但無法徹底消除料泥的SrOH，使得燒結的產品外觀有斑點，最終影響到永磁鐵氧體產品的綜合指標。硼酸加入量過多使得晶界處富集過多的硼酸玻璃相，產品易開裂，最終影響產品的成品率，即使在二次球磨中再加入適量的SiO2也會生成一定量的硼酸玻璃相，分布在晶界上。因此硼酸加入量不足無法完全消除料泥中生成的SrOH，所以為不影響產品的成品率，有的廠家不使用或不單獨使用硼酸作為添加劑。技術實現要素：本發明的目的：針對目前永磁鐵氧體產品生產過程中跑鍶、在燒結過程中形成的氣孔和產品易開裂等問題，提供一種永磁鐵氧體二次球磨混料制備工藝，有效地解決了上述問題。本發明的技術方案：一種永磁鐵氧體二次球磨混料制備工藝，其操作步驟包括：①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為1～3：2～6：1～4加入到球磨機中，設定球磨機轉速為28～30r/min，混合15min；作為優選，為保持理想的料泥濃度，所述的鐵氧體預燒料、鋼球和水質量比為1：4：1.5；②加入鐵氧體預燒料質量0.1％～0.2％的硼酸，再加入鐵氧體預燒料質量0.5％～1.2％的碳酸氫銨，設定其轉速為28～30r/min，混合30min；作為優選，高溫會導致少量的碳酸氫銨分解揮發，同時會生成更多的SrOH，需要更多的碳酸氫銨消除，因此碳酸氫銨的加入量隨著環境溫度的不同而有所調整，夏季碳酸氫銨加入量為鐵氧體預燒料質量的1.5％～2.5％，春季、秋季和冬季碳酸氫銨加入量為鐵氧體預燒料質量的0.6％～1.0％。③在密閉的球磨設備中二次球磨，設定球磨機轉速為28～30r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，以保持內部混合物溫度為40～60℃，球磨時間為10～20h；作為優選，為防止球磨不足或者球磨時間過長導致產品分解，球磨時間為14～16h。④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在120～200r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。本發明的技術效果：本發明解決了永磁鐵氧體生產過程中跑鍶、燒結過程中形成氣孔和易開裂的問題，歸根結底是二次球磨過程中過剩的SrOH和生成的硼酸玻璃態所致。二次球磨過程中在高溫條件下料泥中的鍶和水作用生成SrOH，用硼酸來消除生成的SrOH，較多的硼酸容易生成硼酸玻璃相，產品易開裂，因此硼酸加入量受到限制。而碳酸氫銨的加入以及合理的鐵氧體預燒料和水質量配比可以消除多余的SrOH，適量的硼酸降低了硼酸玻璃態的生成。碳酸氫銨和SrOH反應產物分子量小，形成的料泥粘度低、密度適中，不容易沉淀，分散性好，因而分層慢，有利于料泥的磁分子取向。經長時間沉淀，料泥和水分層且沒有SrOH，燒結過程中很少有氣泡和開裂現象。同時隨著季節的變化，球磨機內部溫度不同，溫度高會導致料泥中生成更多的SrOH，本發明針對這一點適時地調整碳酸氫銨的加入量以消除多余的SrOH。最終成品率得到提高，同時碳酸氫銨成本低，經濟效益明顯。具體實施方式實施例1①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為1：4：1.5加入到球磨機中，開啟球磨機，設定其轉速為29r/min，混合15min；②在夏季向上述混合物中加入鐵氧體預燒料質量0.2％的硼酸，再加入鐵氧體預燒料質量2.0％的碳酸氫銨，設定其轉速為29r/min，混合30min；③開始球磨，設定球磨機轉速為29r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，測定內部混合物溫度為50～55℃，球磨時間為15h；④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在180r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。實施例2①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為2：4：2.5加入到球磨機中，開啟球磨機，設定其轉速為29r/min，混合15min；②在春季向上述混合物中加入鐵氧體預燒料質量0.1％的硼酸，再加入鐵氧體預燒料質量0.7％的碳酸氫銨，設定其轉速為29r/min，混合30min；③開始球磨，設定球磨機轉速為29r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，測定內部混合物溫度為45～50℃，球磨時間為16h；④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在180r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。實施例3①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為1：5：2.5加入到球磨機中，開啟球磨機，設定其轉速為29r/min，混合15min；②在秋季向上述混合物中加入鐵氧體預燒料質量0.1％的硼酸，再加入鐵氧體預燒料質量0.8％的碳酸氫銨，設定其轉速為29r/min，混合30min；③開始球磨，設定球磨機轉速為29r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，測定內部混合物溫度為45～50℃，球磨時間為14h；④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在180r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。實施例4①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為1：4：2.5加入到球磨機中，開啟球磨機，設定其轉速為29r/min，混合15min；②在冬季向上述混合物中加入鐵氧體預燒料質量0.1％的硼酸，再加入鐵氧體預燒料質量0.7％的碳酸氫銨，設定其轉速為29r/min，混合30min；③開始球磨，設定球磨機轉速為29r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，測定內部混合物溫度為40～45℃，球磨時間為16h；④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在180r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。對比例1①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為1：4：1.5加入到球磨機中，開啟球磨機，設定其轉速為29r/min，混合15min；②在夏季向上述混合物中加入鐵氧體預燒料質量0.9％的硼酸，設定其轉速為29r/min，混合30min；③開始球磨，設定球磨機轉速為29r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，測定內部混合物溫度為50～55℃，球磨時間為15h；④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在180r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。對比例2①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為2：4：2.5加入到球磨機中，開啟球磨機，設定其轉速為29r/min，混合15min；②在春季向上述混合物中加入鐵氧體預燒料質量0.4％的硼酸，設定其轉速為29r/min，混合30min；③開始球磨，設定球磨機轉速為29r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，測定內部混合物溫度為45～50℃，球磨時間為16h；④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在180r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。對比例3①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為1：5：2.5加入到球磨機中，開啟球磨機，設定其轉速為29r/min，混合15min；②在秋季向上述混合物中加入鐵氧體預燒料質量0.4％的硼酸，設定其轉速為29r/min，混合30min；③開始球磨，設定球磨機轉速為29r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，測定內部混合物溫度為45～50℃，球磨時間為14h；④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在180r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。對比例4①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為1：4：2.5加入到球磨機中，開啟球磨機，設定其轉速為29r/min，混合15min；②在冬季向上述混合物中加入鐵氧體預燒料質量0.4％的硼酸，設定其轉速為29r/min，混合30min；③開始球磨，設定球磨機轉速為29r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，測定內部混合物溫度為40～45℃，球磨時間為16h；④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在180r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。對比例5①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為1：4：1.5加入到球磨機中，開啟球磨機，設定其轉速為29r/min，混合15min；②在夏季向上述混合物中加入鐵氧體預燒料質量0.2％的硼酸，設定其轉速為29r/min，混合30min；③開始球磨，設定球磨機轉速為29r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，測定內部混合物溫度為50～55℃，球磨時間為15h；④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在180r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。對比例6①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為2：4：2.5加入到球磨機中，開啟球磨機，設定其轉速為29r/min，混合15min；②在春季向上述混合物中加入鐵氧體預燒料質量0.1％的硼酸，設定其轉速為29r/min，混合30min；③開始球磨，設定球磨機轉速為29r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，測定內部混合物溫度為45～50℃，球磨時間為16h；④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在180r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。對比例7①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為1：5：2.5加入到球磨機中，開啟球磨機，設定其轉速為29r/min，混合15min；②在秋季向上述混合物中加入鐵氧體預燒料質量0.1％的硼酸，設定其轉速為29r/min，混合30min；③開始球磨，設定球磨機轉速為29r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，測定內部混合物溫度為45～50℃，球磨時間為14h；④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在180r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。對比例8①將鐵氧體預燒料、鋼球和水按照質量比為1：4：2.5加入到球磨機中，開啟球磨機，設定其轉速為29r/min，混合15min；②在冬季向上述混合物中加入鐵氧體預燒料質量0.1％的硼酸，設定其轉速為29r/min，混合30min；③開始球磨，設定球磨機轉速為29r/min，外部用大量的水不斷地沖淋，測定內部混合物溫度為40～45℃，球磨時間為16h；④球磨結束后出料，將球磨料放入沉淀塔中自然沉淀72h；⑤去除沉淀后混料上層的水，之后在180r/min攪拌條件下邊攪拌邊取料。將實施例1-4和對比例1-4形成的料泥制為成品，分別統計其氣孔率和開裂率(樣本為10000只)，統計結果如表1所示：表1成品氣孔率和開裂率統計表氣孔率開裂率實施例10.01％0.02％對比例10.02％0.27％對比例50.24％0.02％實施例20.02％0.01％對比例20.02％0.22％對比例60.24％0.02％實施例30.03％0.03％對比例30.04％0.25％對比例70.24％0.04％實施例40.03％0.02％對比例40.03％0.21％對比例80.24％0.02％將實施例1-4同對比例1-4、對比例5-8分別做對比，從表1可以看出，用改進后的二次球磨混料工藝制備的永磁鐵氧體綜合性能指標大幅度提高，提升了產品性能的穩定性和成品率。當前第1頁1 2 3