[發明專利]干壓成型各向異性多極磁環的制造方法

有效

• 申請號: 200910301902.8
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN101599333A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 丁伯明;包大新;郭小芳;張偉高;石法明
• 申請（專利權）人: 橫店集團東磁股份有限公司
• 主分類號: H01F1/113
• 分類號: H01F1/113;H01F41/02;H02K15/02;B22F3/16;C09J129/04;C09J171/08;C09J191/06;C09J101/08
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及磁性材料領域，尤其是涉及一種干壓成型各向異性多極磁環的制造方法。

背景技術

多極磁環為二極或二極以上轉子的俗稱。各項異性永磁鐵氧體多極磁環在變頻空調電機、麻將機、洗衣機、油泵電機、伺服電機以及步進電機等領域有著廣泛使用，圖1所示為外圓多極各項異性永磁鐵氧體多極磁環，圖2為內圓多極各項異性永磁鐵氧體多極磁環。目前各項異性永磁鐵氧體多極磁環的制造工藝主要有兩種方法，其一是采用傳統的濕法成型工藝，即采用軸向取向成型工藝，該工藝采用的是壓制方形鐵氧體磁塊，然后再切割、套孔的工藝，該工藝雖然性能和成品率都很高，由于是軸向取向成型，上下面的表磁差本來就很大，其極面間的表磁差達到200Gs或更大，在永磁電機中根本不可以用，以后即使解決了極面表磁差的問題，由于其增加切割、套孔等工藝，無形中就增加了生產成本，產品缺乏市場競爭力，這種方案具體應用目前并不是很多。其二是采用干壓徑向磁場成型，由于干粉料中的粒子之間缺少必要的分散介質，干壓成型在磁場成型過程中的取向性較差，為提高取向度采用向粉體中添加適量的有機粘合劑。如中國專利申請(申請號02803279.9)公開了一種涉及干壓成型永磁鐵氧體的制造方法，其核心是干壓成型時添加了一種分子量在400～600的脂肪酸系蠟的粘合劑，從而有效的改善了粉體粒子的流動性，獲得較高的磁性能。但是由于一般的徑向多極磁環的高度與直徑比大很多，在壓制時存在上下端面在燒結時收縮不一致，從而產生開裂，成品率極低。

本發明正是基于這種實際情況提出的，目的是在優良的預燒料配方的基礎上，通過工藝改進，選擇合適的有機粘合劑和適當的添加量，有效改進干壓粉體的取向性，采用預壓預磁化，雙向等壓徑向取向成型工藝，制備出性能高的徑向多極永磁鐵氧體磁環，其磁性能：表磁大于1500Gs，Br大于3600Gs，Hcb大于3000Oe。

發明內容

本發明針對現有技術干壓成型制造多極磁環時易開裂、成品率低等問題，提供一種干壓成型各向異性多極磁環的制造方法，其制得的多極磁環表磁大于1500Gs，Br大于3600Gs，Hcb大于3000Oe。

本發明的目的是通過以下技術方案得以實施的：

將磁性粉體進行濕法粉碎；向經烘干后的磁性粉體中添加一種以上的粘合劑和潤滑劑；然后進行預壓預磁化，再進行采用高速粉碎機混合的混合工序；進行對前述粉體在徑向磁場中的雙面等壓成型工序；進行對成型后的樣品燒結的燒結工序；所述的磁性粉體包含預燒料和添加劑。

本發明所選用的預燒料磁體粉末包括含有A、R、B和Fe的六角型鐵氧體主相，并具有以下特征的分子式：A_1～xR_x[(Fe³⁺_aFe²⁺_b)_12～yB_y]_zO₁₉，其中，A代表Sr、Ba中的一種或兩種元素；R代表選自稀土元素和Bi中的至少一種元素，且必須含有La；B代表Co、Ti、Mn、Zn、Ge、As和W中的至少一種元素，其中必須含有Co，Co元素的化合價為正三價；其中，a+b等于1；z優選為0.9～1.1；a優選為0.97～0.999，b優選為0.001～0.03；所述的x和y優選范圍為：0≤x≤0.54，0≤y≤0.45，優選x、y、z的最佳取值為；1.0≤x/y≤1.5，z為1。

除了向預燒料中添加常規的SiO₂、CaCO₃等添加劑外，還添加聚乙二醇(PEG)、硬脂酸鈣中的至少一種有機分散劑，添加量為0～1.0wt％。SiO₂、CaCO₃等添加劑的加入，有助于燒結過程中形成晶界，阻礙鐵氧體晶粒的長大，從而有效提高產品的矯頑力。有機分散劑的加入，一方面在粉碎過程中起到助磨劑的作用，使得研磨后的磁體粉末粒徑更為均勻；另一方面對干壓產品的性能也有所提高，尤其是分子量為800左右的聚乙二醇(PEG)加入能在不降低剩磁的基礎上，提高產品的內稟矯頑力300～500Oe。