[發(fā)明專(zhuān)利]一種高取向度高性能各向異性柔性磁體的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110024644.0
• 申請(qǐng)日: 2011-01-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102610353A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡道炎;敖學(xué)如;饒曉雷;胡伯平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01F7/00
• 分類(lèi)號(hào): H01F7/00;H01F1/42;H01F41/02
• 代理公司: 北京航忱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11377
• 代理人: 陳立航

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種各向異性柔性磁體的制備方法，特別涉及一種高取向度高性能各向異性柔性磁體的制備方法。

背景技術(shù)

粘結(jié)永磁體是永磁材料的一個(gè)重要分支，因其不同的粘結(jié)劑種類(lèi)和相應(yīng)的成型技術(shù)分為模壓磁體、注射磁體、擠出磁體和壓延磁體等，其中采用壓延技術(shù)制造的柔性粘結(jié)磁體，常溫下不變形，尺寸精度高，便于大批量的自動(dòng)化生產(chǎn)，在傳統(tǒng)的粘結(jié)鐵氧體磁體中占80％的市場(chǎng)份額，在現(xiàn)代化工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。為了滿(mǎn)足現(xiàn)代化發(fā)展中電機(jī)馬達(dá)的需要，高性能柔性磁體的需求日益迫切，但各向同性柔性稀土磁體的性能比由壓縮、注射或擠出制作的磁體要低20-30％，而且由于柔性磁體的特性，一味的提高磁粉的填充比以提高磁性能并不現(xiàn)實(shí)。由于各向異性柔性磁體具有優(yōu)異的磁性能，其最大磁能積超過(guò)注射或擠出各向同性磁體，與壓縮各向同性粘結(jié)磁體相當(dāng)，因此成為目前開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。

各向異性柔性磁體，磁體取向的方法一般來(lái)說(shuō)有兩種，一種是壓延取向，一種是磁場(chǎng)取向，即在加工的過(guò)程中利用外力(機(jī)械力或者磁力)使得磁粉在粘結(jié)劑中有序排列，得到各向異性柔性磁體。以往的各向異性柔性磁體(包括各向異性鐵氧體柔性磁體，各向異性NdFeB或NdFeN柔性磁體)，一般都是采用磁粉與橡膠/塑料加壓混煉，在柔軟的狀態(tài)下通過(guò)兩個(gè)對(duì)軋的軋輥軋制成所需的厚度，在壓延過(guò)程中磁粉依靠軋制力達(dá)到機(jī)械取向的目的，然后經(jīng)過(guò)交聯(lián)處理制成產(chǎn)品。但僅靠一次壓延的軋制力作用，磁粉的取向度比較差，不能達(dá)到更高的磁性能，實(shí)際生產(chǎn)中往往還需要工人進(jìn)行反復(fù)壓軋的操作，如專(zhuān)利號(hào)為ZL.200610113210.7《一種制備壓延各向異性磁粉和磁體的方法》里面就提到：為了有效呈現(xiàn)壓延各向異性，在混煉、壓延成型過(guò)程中，反復(fù)壓延混煉和壓延的總次數(shù)要≥30次。這樣就使得制造工藝變得復(fù)雜，而且加工難度大，生產(chǎn)效率低，不利于大批量的工業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)安全也不能保證。此外為了得到各向異性粘結(jié)磁體，磁場(chǎng)取向紛紛被引入，例如在平板硫化機(jī)上外加磁場(chǎng)取向裝置，如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N200810198623.9《一種各向異性柔性粘結(jié)釹鐵硼磁體及其制造方法》，在磁場(chǎng)下熱壓硫化交聯(lián)，使得磁粉顆粒的易磁化軸沿磁場(chǎng)方向排列，垂直磁體壓延表面，以獲得各向異性磁體。但是由于平板熱壓硫化的產(chǎn)品，尺寸精度很低，并且需要外加磁場(chǎng)，操作不方便，不能滿(mǎn)足電機(jī)磁條高性能、高精度的要求。或者是在壓延機(jī)的軋輥內(nèi)置電磁鐵，如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N200610089368.5《磁取向各向異性壓延粘結(jié)磁體及其制備方法和磁性壓延機(jī)》，在壓延過(guò)程中同時(shí)達(dá)到機(jī)械應(yīng)力取向、磁場(chǎng)取向的目的。而在壓延輥內(nèi)配置電磁鐵，對(duì)輥筒的硬度、耐溫性等要求非常高，技術(shù)上很難實(shí)現(xiàn)。利用磁場(chǎng)取向工藝制得各向異性粘結(jié)磁體，優(yōu)點(diǎn)在于磁性能較高，但目前仍無(wú)法解決退磁的問(wèn)題，即使用前需要將之前取向磁場(chǎng)下獲得的磁力消除。一般來(lái)說(shuō)，磁體退磁有兩種方式，一是交變磁場(chǎng)退磁，二是熱退磁。但交變磁場(chǎng)退磁不能完全退磁，而熱退磁需要較高的溫度(一般在300℃以上)，高溫會(huì)造成磁粉的氧化及粘結(jié)劑的老化。這些都是制約各向異性粘結(jié)稀土磁體向市場(chǎng)推廣的重要原因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種提高各向異性柔性磁體取向度的方法，利用壓延機(jī)械力取向的原理，通過(guò)優(yōu)選合適的表面活性劑以及加工工藝，使得磁粉在高分子粘結(jié)劑中的流動(dòng)性更好，在通過(guò)壓延軋輥的時(shí)候，磁粉的易磁化軸更容易沿垂直磁體的表面排列起來(lái)，這樣提高了磁體的取向度，從而提高了磁體的磁性能。

本發(fā)明的提高各向異性柔性磁體取向度的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括：首先對(duì)磁粉進(jìn)行表面處理；將磁粉與粘結(jié)劑和各種加工助劑按比例混煉均勻；然后通過(guò)壓延制備成一定形狀的磁體，其特征在于：所述粘結(jié)劑采用具有工程塑料性質(zhì)的熱塑性彈性體。

優(yōu)選地，所述的熱塑性彈性體選自聚氨脂、聚苯乙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚酰亞胺的一種或一種以上，所述聚酰胺包括尼龍6、尼龍12，所述聚酯包括聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯，所述聚酰亞胺熱塑性彈性體包括聚醚酰亞胺、聚酰胺-聚亞胺；熱塑性彈性體的含量為2.5～12wt％。

優(yōu)選地，所述的加工助劑包括潤(rùn)滑劑和增塑劑中至少一種，含量為0.5～3wt％。

優(yōu)選地，所述的磁粉與粘結(jié)劑混煉的過(guò)程中需加入乙醇，乙醇的重量為磁粉重量的0.1～2.0％。

優(yōu)選地，所述的壓延過(guò)程采用多層層壓的壓延方式，層壓數(shù)優(yōu)選為2～5層。

優(yōu)選地，所述的磁粉含量為85～97wt％，磁粉可以是各向異性鐵氧體磁粉、各向異性NdFeB磁粉、各向異性NdFeN磁粉中的一種或一種以上的混合磁粉，所述磁粉的片徑范圍為5～200μm。