永磁铁氧体材料调查分析..pdf

永磁铁氧体材料调查报告 1 铁氧体简介 铁氧体分类 铁氧体是一种具有铁磁性的金属氧化物。按照磁学性质和应用情况的不同，铁氧体可分为：软 磁、永磁、旋磁、矩磁、压磁等五种类型，在马达中铁氧体多数用作永磁材料。 永磁铁氧体根据制造工艺的差别可以分为各向同性和各向异性材料。两种材料在成份上是相同 的，各向异性永磁的性能高，它是采用磁场成型再烧成制得的，其颗粒的易磁化轴沿外场方向排列 一致，因此，一般均采用各向异性材料。 永磁铁氧体优缺点 永磁铁氧体是一种具有单轴各向异性的六角结构的化合物。主要是钡、锶、铅三种铁氧体及其 复合的固溶体。这类铁氧体材料在外界磁化场消失以后，仍能长久地保留着较强的恒定剩磁性质， 可以用于对外部空间产生恒稳的磁场。 永磁铁氧体具有以下优缺点： （1）具有很高的电阻率（ρ =106 Ω? m），能在高频场合下使用； （2 ）原料便宜，来源广泛，制造工艺简便，适于大量生产； （3）化学稳定性好，不存在氧化问题； （4 ）永磁铁氧体居里温度较低，故温度稳定性较差，不宜在要求严格的场合中使用。 2 永磁铁氧体成分及工艺 铁氧体基本组分 目前，具有实用价值的永磁铁氧体是主轴型六角晶系铁氧体，其组成一般表示为： (M1O)1-x (M2 O)x? Fe2O3 K 其中 M1代表 Ba、Sr 、Pb；M2代表 Ca；数字 K 在 6 附近。为改善磁性，还可添加 Al 、Si 、Mn、 Ca、 Cr、Bi 、Sn 等的氧化物。常用的永磁铁氧体为钡和锶铁氧体。 钡铁氧体及制备工艺 钡铁氧体是用得最多的永磁材料，其化学式为 BaO? 6Fe2O3 （或 BaFe12O19 ），在实际配料中 BaO 2 3 与 Fe O 的摩尔数比是小于 6 的，其原因是： （1）Fe O 低于 6 的配方往往会在晶界呈现第二相 BaO，有利于阻止晶粒长大； 2 3 2 3 （2 ）当 Fe O 的比例低于 6 时，密度上升， Ms 与 Br 增加，磁性提高； （3）补偿球磨时铁的加入及在烧结中碱土氧化物的挥发； （4 ）Fe O 原料中常含杂质 S，在铁氧体烧结过程中 700 ℃时能与 BaO生成稳定的化合物 BaSO， 2 3 4 而铁氧体的生成需在 800℃才开始， 因此会多消耗掉一部分 BaO，只有增加 BaO的实际含量才能提高 其磁性能； 2+ 3+ 3 4 28 49 （5）对 BaO? 具高磁能积的分析发现其中存在一种新铁氧 Ba Fe Fe O ，它在 20 ℃时的磁性 K 能为： Ms=398kA/m，H =1540kA/m，Tc=451 ℃，这就导致了 1: 比例的磁性最高。为保证原料中含杂质 稍有变化时亦能获得较好的磁性能，一般在工业生产中采用或更低的比例。 制备钡铁氧体时，由于 BaO很不稳定，一般采用 BaCO3 代替；若采用 Ba(NO3 ) 2 与 Fe(NO3) 3 做原材