磁铁生产工艺培训课件.pptxVIP

磁铁生产工艺;硬磁铁氧体;晶体结构：磁铅石;物理性能参数;烧结铁氧体：

预烧料的制备

成型

烧结;

第一阶段：硫酸亚铁高温分解（甚至用铁锅等炒制）型氧化铁和颜料铁红

磁铁矿→FeSO4

4FeSO4→2Fe2O3↓+4SO2+O2↑

纯度97%，含硫酸盐等杂质。

;第二阶段：晶核氧化法生产的氧化铁

FeSO4+2NaOH→Fe(OH)2+Na2SO4

4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓

4FeSO4+4H2O+O2→2Fe2O3↓+4H2SO4

Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑

将一定量的硫酸亚铁溶液（5%）与过量氢氧化钠溶液反应（要求碱过量0.04～0.08g/ml)，在常温下通入空气，使之全部变为红棕色的氢氧化铁胶体溶液，作为沉积氧化铁的晶核。以上述晶核为载体，以硫酸亚铁为介质，通入空气，在75～85℃，在金属铁存以下，硫酸亚铁与空气中氧气作用生成三氧化二铁（即铁红）沉积在晶核上，溶液中的硫酸根又与金属铁作用重新生成硫酸亚铁，硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积，这样循环至整个过程结束，生成氧化铁红。

标称纯度97％，实际纯度99%，一致性、稳定性高，流动性好，粒度细匀，形貌比较规则和单一，不含硫酸根，但含有微量氮（N），氯含量非常低。

铁鳞和磁铁矿粉直接氧化法生产的氧化铁;过渡阶段：水解法氧化铁红

水解过程：

FeCl3+3H2O→Fe(OH)3↓+3HCl

热处理过程：

2Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O+(3?n)H2O

第三阶段：Ruthner法Fe2O3

Ruthner法又叫喷雾焙烧法(SprayRoasting)，是早期的大中型钢铁企业处理酸洗钢材作业时产生的废液(主要成分为FeCl2)、并回收盐酸和制备氧化铁的一种主要方法。它是以铁的氯化物(FeCl2)为原料加铁屑耗酸，溶液经净化后进行高温喷雾焙烧。氯化亚铁溶液在高温条件下水解、氧化生成氯化氢和氧化铁。氯化氢以盐酸回收，返回酸洗钢材车间重复使用。

4FeCl2+O2+4H2O→2Fe2O3+8HCl↑

HCl(g)+H2O→HCl(l);干法生产和湿法生产的主要区别在于粉体制备方式，成型和烧结等工艺都大致相同。干法生产采用氧化物作还原料，活性较差，反应不易完全，但是工艺简单，应用较为普遍。湿法生产虽然工艺复杂，但由于原料的化学活性较高，便于提高质量，降低成本，适合小批量生产。;1.传统的高温固相合成方法;原材料选择与配方;湿式干法工艺（Ries,1969）

采用悬浮液（料浆），在振动磨机、鼓形混料机或砂磨机中混合均匀，然后经脱水干燥。

混料通常采用的混合方式是用滚动式球磨机干磨或湿磨，又称为一次球磨。

?;形成钡铁氧体的固相反应过程：

BaCO3+Fe2O3=BaO.Fe2O3+CO2

BaO.Fe2O3+5Fe2O3=BaO.6Fe2O3

总反应式为：

BaCO3+6Fe2O3=BaO.6Fe2O3+CO2;预烧所用的设备：回转窑;二次球磨;铁氧体形貌与尺寸;二次球磨细度对磁性能的影响;二次球磨细度对磁性能的影响;2.高温自蔓延法（SHS）方法合成Sr铁氧体磁粉;反应方程式

反应步骤

;SHS方法减少了传统铁氧体合成方法中的铁氧体化过程（焙烧），降低了能耗，缩短了合成时间，提高了生产率。而且合成出来的铁氧体磁性能也较高。;1.还原Fe粉对反应速度和反应最高温度的影响;2.原料粉体的粒度和相对密度的影响;晶型呈明显的六角平板状，说明晶体的生长较完全。;成型方法;成型过程中的取向;二次烧结;二次烧结中的问题;二次烧结中的问题;磨加工;磁化和退磁;对粘结铁氧体来说，成型前要经过表面处理；成型方式为模压成型。

对注塑铁氧体来说，成型前要经过混炼造型处理；成型方式为注射成型。;注塑铁氧体：

铁氧体颗粒与塑料混合，经混炼、注射成型获得最终的器件。;影响流动性的因素：

（1）磁粉颗粒形貌、尺寸分布；

（2）塑料的流动性能；

（3）磁粉与塑料的复合工艺。;研究结果：

（1）国产商业化注塑料：

MI:40g/min,(BH)m:1.8MGOe

（2）日本注塑料：

MI:90g/10min,(BH)m:1.9-2.0MGOe

（3）我们的工作：

MI:90-105g/10min,(BH)m:1.9-2.0MGOe;三、硬磁铁氧体的技术发展;提高Ms：离子掺杂取代;单离子取代;2.Cr3+离子取代Fe3+;离子联合取代;La-Co、La-Zn添加技术

通过用Co或Zn离子置换铁氧体中相中四配位(4f1)的Fe离子，为了价位补偿用La离子置换铁氧体中的Sr离子，由此得到的铁氧体：