破解干压成型行业痛点!安特磁材推出易成型稀土铁氧体磁粉制备新工艺


来源:中国粉体网   留白

[导读]  近日,浙江安特磁材股份有限公司公开发明专利《一种易成型干压稀土铁氧体磁粉的制备方法》。

中国粉体网讯  近日,浙江安特磁材股份有限公司公开发明专利《一种易成型干压稀土铁氧体磁粉的制备方法》(公开号CN121439488A),针对干压稀土铁氧体磁粉流动性差、成型易开裂、良品率偏低等行业共性难题,通过全流程工艺参数精准调控,在不牺牲磁性能的前提下大幅提升粉体成型效率与成品合格率,为汽车微电机、家电、自动化设备配套高性能铁氧体量产提供全新技术路径。



行业传统工艺面临多重生产瓶颈

 

烧结永磁铁氧体分为干压、湿压两大成型路线,干压成型无需脱水、设备简单、换型快,适配异形磁瓦、多极磁柱、小型精密磁体,是消费电子、车用微电机主流工艺。但长期存在难以调和的技术矛盾:为获得高磁性能,磁粉需超细研磨,而细粉极易团聚、流动性大幅下降,压制后生坯内部气体难以排出,烧结后产生微裂纹、缺角破损。

 

行业常规工艺下,普通稀土铁氧体干压良品率仅80%-88%,即便配套高端成型设备也很难突破90%。现有改良方案多依靠添加粘结剂、升级成型模具或简单调整磨粉工序,要么造成磁性能衰减,要么设备改造成本高昂、生产连续性差,难以兼顾产能、成本与产品稳定性,制约高端干压磁体规模化量产。

 

专利核心工艺

 

该专利从预烧、分级粉碎、表面改性、精细球磨、高温干燥全链条建立标准化参数体系,核心分为五大工序:

 

1. 精准配料混料

 

控制铁锶摩尔比5.5-6.2:1,严控铁源氯离子≤0.4wt%,少量添加二氧化硅;采用干法造球或湿法脱水制料饼,保证原料混合均匀,规避杂质影响磁性能。

 

2. 回转窑可控预烧(核心创新环节)

 

采用30-50m回转窑,预烧终温1300±50℃,物料在距终温100℃区间停留1.5-2.5h,窑内进料端氧气浓度不低于16%;严格控制预烧料球,8-12mm粒径料球占比≥80%。均匀料球受热一致,实现晶粒同步生长、碳酸盐充分分解、亚铁完全氧化,从源头保证晶粒尺寸均匀,消除后续粉体粒度宽幅分布问题。

 

3. 分级粉碎过筛

 

预烧料冷却后干式破碎筛分,产出span值≤3的粗粉,平均粒度4-8μm,规避粗细颗粒混杂带来的成型缺陷,为二次细磨奠定均匀基底。

 

4. 双段二次粉碎,搭配表面改性

 

分为两条可量产路线:一是粗粉直接湿法复合球磨;二是粗粉先气流磨整形,搭配硬脂酸、硅烷偶联剂做表面改性,在低水蒸气、稳定气流工况下打磨颗粒棱角,减少团聚。再复合碳酸钙、氧化镧、氧化钴等功能助剂湿法球磨,最终细粉平均粒度0.83-0.9μm,span值控制在1.8-2,粒度分布高度集中。镧钴复合掺杂同步提升磁体剩磁、矫顽力,兼顾成型与磁性能。

 

5. 高温脱水干燥

 

600-900℃烘干,成品磁粉含水率≤0.6wt%,彻底消除水分引发的粉体结块,保障干压填料顺畅。

 

技术优势显著:良品率、磁性能双向提升

 

对比传统工艺,这套方案实现两大核心突破:

 

第一,粉体流动性大幅改善,压制生坯密度均匀、内部气孔少,烧结微裂纹问题大幅减少。多组实施例数据显示,采用本工艺制备磁粉,干压成型最终良品率稳定突破94%,最高可达99%,远高于行业80%-88%的平均水平,大幅降低原料损耗与加工成本。



第二,磁性能无衰减且一致性更好。实施例产品剩磁、矫顽力、最大磁能积指标稳定,批次性能波动更小,可满足汽车电机、高端变频家电对磁材稳定性的严苛要求。



对照试验验证,预烧温度、料球尺寸、氧气浓度、气流磨水汽、粗粉span值任一参数偏离专利区间,都会出现粉体团聚、晶粒不均、良品率下滑、磁性能衰减等问题,整套工艺参数具备强协同性与不可替代性。

 

产业应用价值,拓宽高端干压磁材发展空间

 

稀土掺杂锶铁氧体凭借低成本、耐高温、高矫顽力优势,是新能源汽车雨刮、座椅电机、空调压缩机、扫地机器人、工业伺服电机的核心磁性元件。当前国内干压高性能铁氧体市场持续扩容,但工艺短板限制高端产品国产替代进度。

 

安特磁材作为永磁铁氧体行业头部专精特新企业,年产磁材规模行业领先,多项产品实现进口替代。本次专利工艺无需大幅改造现有回转窑、球磨量产产线,适配现有工业化设备连续生产,落地门槛低。一方面帮助磁材企业提升产能利用率、降低废品损耗;另一方面推动干压工艺向更高性能、更复杂异形磁体延伸,减少高成本湿压工艺依赖,助力下游电机企业降本增效。

 

长远来看,该工艺打通“均匀晶粒—窄分布粉体—高良品成型”的技术链路,为高性能干压稀土铁氧体规模化量产提供标准化解决方案,加速车用、工控类高端永磁材料国产化进程,支撑节能电机、微型驱动设备产业高质量发展。

 

参考来源:
专利之星检索系统、安特磁材官网

 

(中国粉体网编辑整理/留白)

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