永磁铁氧体材料调查分析

永磁铁氧体材料简介,分类,特点,性能参数,工艺及对磁性能和物理性能的影响

永磁铁氧体材料调查报告

1 铁氧体简介

1.1 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。

1.2 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>=106Ω 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

2.1 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(M2O)x KFe2O3

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。

2.2 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与Fe2O3的摩尔数比是小于6的,其原因是:

(1)Fe2O3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)当Fe2O3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)Fe2O3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BaSO4,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;

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