本發明涉及電機設備材料
技術領域：
，具體涉及一種用于電機設備的鐵氧體磁性材料及其制備方法。
背景技術：
：鐵氧體磁性材料在電性上屬于半導體范疇，所以又稱磁性半導體。磁鐵礦(主要成分fe3o4)是一種最簡單的鐵氧體。國際上早在20世紀初已合成鐵氧體，在30年代，法、日、德、荷相繼進行了系統研究。中國在1956年前后開始鐵氧體的工業生產。鐵氧體已在通信廣播、計算技術、自動控制、雷達導航、宇宙航行、衛星通信、儀表測量、印刷顯示、污染處理、生物醫學、高速運輸等方面廣泛應用。鐵氧體磁性材料主要有軟磁鐵氧體和永磁鐵氧體。其中，軟磁鐵氧體有錳鐵氧體(mno·fe2o3)、鋅鐵氧體(zno·fe2o3)、鎳鋅鐵氧體(ni-zn·fe2o4)、錳鎂鋅鐵氧體(mn-mg-zn·fe2o4)等單組分或多組分鐵氧體，電阻率比金屬磁性材料大得多，而且有較高的介電性能，因此出現兼有鐵磁性和鐵電性以及鐵磁性和壓電性的鐵氧體。目前我國鐵氧體干壓工藝研究不多，干壓產品性能普遍不高，一般較好的干壓材料剩磁在360～370mt，內稟矯頑力在220-240ka/m，主要用于玩具電機；在永磁鐵氧體中以各向異性燒結磁體的磁性能為最佳，其磁性能接近理論值，在汽車、家用電器、電機設備等許多領域有非常廣泛的應用。這種生產方法不僅路線長、成型過程復雜，而且耗能大，成本高，且取向度低。因此，需要一種制備路線簡單、成型效率高、取向度高的鐵氧體磁性材料。技術實現要素：本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種用于電機設備的鐵氧體磁性材料及其制備方法，該磁性材料具有高取向性，氣孔少，均勻性高，適合用于電機設備的導電材料。本發明解決技術問題采用如下技術方案：本發明提供了一種用于電機設備的鐵氧體磁性材料，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵50-80份、二氧化硅10-18份、氧化鋯1-5份、氧化鎳1-3份、氧化錳3-6份、氧化鋇1-3份、碳酸鍶0.5-2.8份、抗氧化劑0.6-1.2份、吸濕劑0.5-1.6份。優選地，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵60份、二氧化硅12份、氧化鋯2份、氧化鎳1份、氧化錳3份、氧化鋇2份、碳酸鍶1.5份、抗氧化劑0.8份、吸濕劑1.2份。優選地，所述抗氧化劑選自茶多酚、檸檬酸、丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、叔丁基對苯二酚中的一種或任意兩種以上的組合。優選地，所述吸濕劑選自氯化鈣、氯化鎂、硫酸鈉、硅膠、硫酸銅、溴化鋰中的一種或任意兩種以上的組合。本發明還提供了上述用于電機設備的鐵氧體磁性材料的制備方法，包括如下步驟：（1）預燒：按照重量份將三氧化二鐵、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶混合均勻，送入超微粉碎機粉碎后，過200-300目篩，在氧氣含量60-70%的條件下預燒得到混合物a；（2）球磨粉碎：將混合物a、二氧化硅、抗氧化劑、吸濕劑混合，放入球磨機中，濕法球磨得到漿液；（3）生坯成型：漿液置于離心機中離心分離，靜置沉淀6-12小時后，減壓過濾后將濾餅放置于600-800mt的成型磁場中30-50min，得到成型的生坯；（4）燒結：將生坯置于氧含量30-50%的條件下燒結，恒速升溫至580-650℃，保持溫度1-2小時后，繼續恒速升溫至1100-1150℃，保持溫度2-3小時后，取出放置于通風干燥處，自然降至室溫得到該鐵氧體材料。優選地，所述步驟（1）預燒的溫度為520-540℃。優選地，所述步驟（2）濕法球磨時物料、鋼球、水的質量比為1:3-4:1.5-2.5。優選地，所述步驟（4）恒速升溫的速率為80-100℃/min。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：（1）本發明的鐵氧體磁性材料以三氧化二鐵為主要成分，在自然狀態下，氧化鐵屬于α型晶胞結構，并不具有磁性，但通過加入二氧化硅、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶等多種金屬化合物，可以改變其晶胞結構，大大提高磁性能和取向性，結合抗氧化劑和吸濕劑，能夠使該材料隔絕空氣水分，延長使用壽命。（2）本發明的鐵氧體磁性材料制備方法主要有預燒、球磨粉碎、生坯成型、燒結等步驟，球磨法使得各成分充分混合均勻，減少了各成分間的氣孔，放置磁場中生坯成型后，恒速升溫并降溫進一步改善了均勻度和取向性。具體實施方式以下結合具體實施例對發明作進一步詳細的描述。實施例1.本實施例的鐵氧體磁性材料，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵60份；二氧化硅12份；氧化鋯2份；氧化鎳1份；氧化錳3份；氧化鋇2份；碳酸鍶1.5份；茶多酚0.8份；溴化鋰1.2份。上述用于電機設備的鐵氧體磁性材料的制備方法，包括如下步驟：（1）預燒：按照重量份將三氧化二鐵、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶混合均勻，送入超微粉碎機粉碎后，過200-300目篩，在氧氣含量60-70%的條件下預燒得到混合物a，預燒的溫度為520℃；（2）球磨粉碎：將混合物a、二氧化硅、抗氧化劑、吸濕劑混合，放入球磨機中，濕法球磨得到漿液，物料、鋼球、水的質量比為1:3:1.5；（3）生坯成型：漿液置于離心機中離心分離，靜置沉淀6-12小時后，減壓過濾后將濾餅放置于600-800mt的成型磁場中30-50min，得到成型的生坯；（4）燒結：將生坯置于氧含量30-50%的條件下燒結，恒速升溫至580-650℃，保持溫度1-2小時后，繼續恒速升溫至1100-1150℃，恒速升溫的速率均為80℃/min，保持溫度2-3小時后，取出放置于通風干燥處，自然降至室溫得到該鐵氧體材料。實施例2.本實施例的鐵氧體磁性材料，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵50份；二氧化硅10份；氧化鋯3份；氧化鎳1份；氧化錳4份；氧化鋇1份；碳酸鍶0.8份；檸檬酸0.6份；氯化鎂0.8份。上述用于電機設備的鐵氧體磁性材料的制備方法，包括如下步驟：（1）預燒：按照重量份將三氧化二鐵、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶混合均勻，送入超微粉碎機粉碎后，過200-300目篩，在氧氣含量60-70%的條件下預燒得到混合物a，預燒的溫度為530℃；（2）球磨粉碎：將混合物a、二氧化硅、抗氧化劑、吸濕劑混合，放入球磨機中，濕法球磨得到漿液，物料、鋼球、水的質量比為1:4:2.5；（3）生坯成型：漿液置于離心機中離心分離，靜置沉淀6-12小時后，減壓過濾后將濾餅放置于600-800mt的成型磁場中30-50min，得到成型的生坯；（4）燒結：將生坯置于氧含量30-50%的條件下燒結，恒速升溫至580-650℃，保持溫度1-2小時后，繼續恒速升溫至1100-1150℃，恒速升溫的速率均為90℃/min，保持溫度2-3小時后，取出放置于通風干燥處，自然降至室溫得到該鐵氧體材料。實施例3.本實施例的鐵氧體磁性材料，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵58份；二氧化硅12份；氧化鋯2份；氧化鎳2份；氧化錳5份；氧化鋇2份；碳酸鍶1.3份；丁基羥基茴香醚0.8份；硅膠1.0份。上述用于電機設備的鐵氧體磁性材料的制備方法，包括如下步驟：（1）預燒：按照重量份將三氧化二鐵、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶混合均勻，送入超微粉碎機粉碎后，過200-300目篩，在氧氣含量60-70%的條件下預燒得到混合物a，預燒的溫度為540℃；（2）球磨粉碎：將混合物a、二氧化硅、抗氧化劑、吸濕劑混合，放入球磨機中，濕法球磨得到漿液，物料、鋼球、水的質量比為1:3.5:2.0；（3）生坯成型：漿液置于離心機中離心分離，靜置沉淀6-12小時后，減壓過濾后將濾餅放置于600-800mt的成型磁場中30-50min，得到成型的生坯；（4）燒結：將生坯置于氧含量30-50%的條件下燒結，恒速升溫至580-650℃，保持溫度1-2小時后，繼續恒速升溫至1100-1150℃，恒速升溫的速率均為100℃/min，保持溫度2-3小時后，取出放置于通風干燥處，自然降至室溫得到該鐵氧體材料。實施例4.本實施例的鐵氧體磁性材料，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵65份；二氧化硅14份；氧化鋯3份；氧化鎳3份；氧化錳6份；氧化鋇3份；碳酸鍶1.8份；二丁基羥基甲苯1.0份；氯化鈣1.2份。上述用于電機設備的鐵氧體磁性材料的制備方法，包括如下步驟：（1）預燒：按照重量份將三氧化二鐵、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶混合均勻，送入超微粉碎機粉碎后，過200-300目篩，在氧氣含量60-70%的條件下預燒得到混合物a，預燒的溫度為540℃；（2）球磨粉碎：將混合物a、二氧化硅、抗氧化劑、吸濕劑混合，放入球磨機中，濕法球磨得到漿液，物料、鋼球、水的質量比為1:3.5:2.0；（3）生坯成型：漿液置于離心機中離心分離，靜置沉淀6-12小時后，減壓過濾后將濾餅放置于600-800mt的成型磁場中30-50min，得到成型的生坯；（4）燒結：將生坯置于氧含量30-50%的條件下燒結，恒速升溫至580-650℃，保持溫度1-2小時后，繼續恒速升溫至1100-1150℃，恒速升溫的速率均為100℃/min，保持溫度2-3小時后，取出放置于通風干燥處，自然降至室溫得到該鐵氧體材料。實施例5.本實施例的鐵氧體磁性材料，包括如下重量份的原料：三氧化二鐵76份；二氧化硅16份；氧化鋯5份；氧化鎳3份；氧化錳5份；氧化鋇3份；碳酸鍶2.6份；叔丁基對苯二酚1.2份；硫酸銅1.6份。上述用于電機設備的鐵氧體磁性材料的制備方法，包括如下步驟：（1）預燒：按照重量份將三氧化二鐵、氧化鋯、氧化鎳、氧化錳、氧化鋇、碳酸鍶混合均勻，送入超微粉碎機粉碎后，過200-300目篩，在氧氣含量60-70%的條件下預燒得到混合物a，預燒的溫度為540℃；（2）球磨粉碎：將混合物a、二氧化硅、抗氧化劑、吸濕劑混合，放入球磨機中，濕法球磨得到漿液，物料、鋼球、水的質量比為1:3.5:2.0；（3）生坯成型：漿液置于離心機中離心分離，靜置沉淀6-12小時后，減壓過濾后將濾餅放置于600-800mt的成型磁場中30-50min，得到成型的生坯；（4）燒結：將生坯置于氧含量30-50%的條件下燒結，恒速升溫至580-650℃，保持溫度1-2小時后，繼續恒速升溫至1100-1150℃，恒速升溫的速率均為100℃/min，保持溫度2-3小時后，取出放置于通風干燥處，自然降至室溫得到該鐵氧體材料。實施例6.對上述實施例1-5制備的鐵氧體磁性材料進行了剩磁（br）、矯頑力（hcb）、內稟矯頑力（hcj）的測量，具體數據如表1所示。表1.鐵氧體磁性材料性能測量數據實施例剩磁（gs）矯頑力（e）內稟矯頑力（e）14900285554822475626854820347242615453044681258542505467225453860由上表可以看出，實施例1-5制備的鐵氧體磁性材料剩磁較高，可以維持電力系統的穩定、可靠性和及時準確的計量；矯頑力和內稟矯頑力性能優良，可以使得電力設備溫度穩定性好，耐高溫。以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。當前第1頁12