文档介绍：磁铁生产工艺
硬磁铁氧体
一、基本特征
二、制备工艺
三、应用
四、技术发展
晶体结构:磁铅石
一、硬磁铁氧体基本特征
典型化学组成:SrFe12O19(SrM), BaFe12O19(BaM)
类型:烧结铁氧体、粘结铁氧体
类型:各向同性铁氧体、各向异性铁氧体
物理性能参数
居里点
比热
电阻
工作点温度系数
抗弯强度
热膨胀系数
单位
℃
Cal/(g*℃)
Ω*cm
%/℃
Kgf/mm2
C//
C⊥
数值
450-460
-
>104
-
5-10
14-15X10-6
9-10X10-6
磁性能参数
烧结铁氧体:
预烧料的制备
成型
烧结
二、硬磁铁氧体的制备工艺
粘结铁氧体:
粘结料的制备
成型
粘结
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。
氧化铁原料的制备与发展过程
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 ~),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(Spray Roasting),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。
铁氧体基本上是采用粉末冶金的方法进行生产的,其生产工艺可以归纳为干法生产和湿法生产两大类。
干法生产
高温固相法,自蔓延高温合成法(SHS)等。
湿法生产
溶胶-凝胶法,共沉淀法,水热法等
预烧料制备