高性能永磁锶铁氧体的组织和性能研究

论文摘要

本文首先对传统的永磁锶铁氧体生产工艺进行了改进,然后在此基础上研究了各种添加剂对锶铁氧体磁性能、显微结构和退磁曲线矩形度的影响,得出了如下结论：1、对于粒度在0.4～1.0um范围内的料浆,磁体的取向度随着成型磁场强度的增加而提高,但是当成型磁场增加到一定值后,成型体的取向度趋于恒定值。对于平均粒度0.7um的料浆来说成型磁场强度要达到870kA/m。磁团聚效应影响取向度。对于平均粒度0.4um的料浆来说即使成型磁场强度达到870kA/m也无法获得令人满意的取向度。对永磁铁氧体磁粉进行干磨以及在湿磨时添加分散剂可以有效的提高取向度。2、CaCO3可以促进晶粒的扁平化,但是当添加量超过磁粉重量的1.2%时会导致晶粒的粗大化,添加CaCO3和SrCO3有促进磁体致密化的作用,CaCO3与SiO2复合添加可以抑制晶粒的粗大化行为。H3BO3可以和SiO2生成低熔点化合物,具有抑制晶粒长大的作用。3、Al3+和Cr3+可以对永磁铁氧体材料中的Fe3+进行取代,两者在烧结前期位于铁氧体晶界抑制晶粒的生长。Co2+在高温下会部分取代Fe3+,对提高磁体的Br和HcJ有明显作用。稀土La系金属对Sr2+离子的取代均可以大幅度的提高矫顽力,但是对剩磁不利。4、La2O3-ZnO（La3+：Zn2+=1：1）复合添加可以得到Br超过435mT的高剩磁材料,La2O3-Co2O3复合添加可以使Br提高2.5%的同时HcJ提高35%,添加的最佳原子个数比为La：Co=1.5：1。La2O3-Co2O3复合添加,氧化镧添加量为3.2×10-2mol/kg,原子个数比为La：Co=1：3～1：2的情况下,通过添加SrCO3可以获得具有Br>405mT、HcJ>390kA/m或者Br>410mT、HcJ>370kA/m优良磁性能的磁体,此时磁体的矩形度（Hk/HcJ）大于0.9（90%）。添加Fe203可以补充LaCoSr型磁体中的Fe3+,Fe2O3的添加量4wt%～6wt%时获得了最好的磁性能：Br:428mT, HcJ>400kA/m,Fe2O3的添加量低于6wt%能够获得矩形度（Hk/HcJ）大于0.9的磁体。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 永磁材料的发展历程
• 1.2 永磁铁氧体材料的技术性能的理论说明
• 1.2.1 永磁铁氧体磁体的主要磁性能指标
• 1.2.2 永磁铁氧体材料的晶体结构
• 1.2.3 永磁铁氧体材料的磁晶各向异性
• 1.3 高性能永磁铁氧体磁体的应用要求
• 1.3.1 高性能永磁铁氧体磁体应具备的特点
• 1.3.2 永磁铁氧体材料的性能稳定性对其应用的影响
• 1.3.3 退磁场的存在对永磁铁氧体材料应用的影响
• 1.3.4 退磁曲线的矩形度和磁体工作点的选择
• 1.4 永磁铁氧体材料的发展现状
• 1.4.1 国际永磁铁氧体材料的生产发展现状
• 1.4.2 我国永磁铁氧体材料的生产发展现状
• 1.4.3 永磁铁氧体材料的研究发展现状
• 1.5 提高永磁铁氧体材料磁性能的技术途径
• 1.6 永磁铁氧体材料应用市场的发展前景
• 1.7 我国永磁铁氧体行业取得的成就和存在的主要问题
• 1.8 本课题的主要研究内容
• 1.9 本课题的研究意义
• 第二章 材料制备与实验方法
• 2.1 技术路线
• 2.2 原料及辅料
• 2.2.1 原料
• 2.2.2 辅料
• 2.3 预烧料的制备过程
• 2.4 样品的制备过程
• 2.5 实验设备
• 2.6 测试分析方法
• 2.6.1 粒度测试
• 2.6.2 磁性能测试
• 2.6.3 SEM测试
• 第三章 磁体取向度的研究
• 3.1 成型磁场对磁体取向度的影响
• 3.2 球磨工艺对磁体取向度的影响
• 3.3 分散剂对磁体取向度的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 常规添加剂对永磁铁氧体的磁性能和显微结构的影响
• 4.1 试验结果及讨论
• 3对永磁锶铁氧体磁性能和显微结构的影响'>4.1.1 CaCO₃对永磁锶铁氧体磁性能和显微结构的影响
• 2对永磁锶铁氧体性能和显微结构的影响'>4.1.2 SiO₂对永磁锶铁氧体性能和显微结构的影响
• 3BO₃对永磁铁氧体材料磁性能和显微结构的影响'>4.1.3 H₃BO₃对永磁铁氧体材料磁性能和显微结构的影响
• 3对永磁铁氧体材料磁性能和显微结构的影响'>4.1.4 SrCO₃对永磁铁氧体材料磁性能和显微结构的影响
• 4.2 本章小结
• 第五章 离子取代对永磁锶铁氧体磁性能和显微结构的影响
• 5.1 试验结果与讨论
• 2O₃和Cr_O3的取代'>5.1.1 Al₂O₃和Cr_O3的取代
• 2O₃的取代'>5.1.2 Co₂O₃的取代
• 5.1.3 稀土La系金属离子的取代
• 5.1.4 La-Zn、La-Co离子联合取代
• 3-Co₂O₃-Fe₂O₃（Fe₃O₄）复合添加'>5.1.5 La2O₃-Co₂O₃-Fe₂O₃（Fe₃O₄）复合添加
• 2O₃-Co₂O₃-SrCO₃复合添加'>5.1.6 La₂O₃-Co₂O₃-SrCO₃复合添加
• 5.2 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 硕士学位期间发表的论文