[發明專利]一種UV固化粘結磁體及其制備方法

有效

• 申請號: 201210252493.9
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102969116A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 金志洪;李玉平;胡江平
• 申請（專利權）人: 橫店集團東磁股份有限公司
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02;H01F1/057;H01F1/08;C08F290/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明屬于永磁材料技術領域，具體涉及一種磁體磁性能高、機械強度大、固化速度快、成本低、環保的UV固化粘結磁體及其制備方法。

背景技術

粘結磁體是磁性粉末與樹脂、塑料或低熔點金屬等粘結劑均勻混合，然后用模壓、擠出或注射成型等方法制成的聚合物基復合永磁材料，是永磁材料中的一個重要分支。目前國內一般采用模壓成型工藝制作粘結永磁磁體。用粘結工藝生產磁體的方法始于20世紀60年代后期，與最初鑄造法和粉末冶金法(又稱燒結法)生產的磁體相比有以下特點：

①可設計性強，可以根據應用需要進行磁性能和形狀設計；

②尺寸精度高、形狀自由度大，可一次精密成型復雜形狀的磁體；

③磁體性能均勻、一致；

④機械性能好，具有很高的韌性，不易開裂和爆角等；

⑤可實現大規模自動化生產，經濟效益高。

正是這些優點使得粘結磁體廣泛應用于計算機、電子工業、汽車工業、辦公自動化、家用電器等領域，成為高新技術產業的基礎材料與器件。

通常情況下，粘結磁體的制備需要磁粉破碎、混膠、造粒、模壓、固化、后序處理、噴漆等工序。在現有技術的生產過程中，固化溫度一般都比較高，例如公開號為CN1734620A、公開日為2006年2月15日的中國發明專利，提供了一種硬盤驅動器及其制備方法，其中涉及硬盤驅動器磁體的成型：在常壓及壓力為12噸/厘米²的條件下壓制成型，再在180~200℃下固化10~60分鐘，制得一種硬盤驅動器磁體。又如申請號為CN200910201535.4、公開日為2010年5月19日、公布號為CN101710518A的中國發明，提供了一種粘結釹鐵硼永磁體及其制造方法，其中生坯由壓縮成型機形成，并在150~220℃下固化15~60分鐘形成磁體。

但是，發明人研究發現，模壓磁體在高溫條件固化一段時間后，磁性能大大降低，這主要原因是高溫、大氣氣氛引起磁粉氧化，特別是磁粉晶界處形成Nd₂O₃等軟磁相，從而導致內稟矯頑力Hcj大幅度下降、剩磁Br降低。另一方面，傳統粘結磁體固化方法采用加熱法，存在固化速度慢、電力支出高、硬脂酸鹽類潤滑劑揮發污染等問題。

UV固化屬于化學方法，它是UV引發化學反應的結果，與其他傳統固化方法比較，UV固化具有許多獨特的優勢，主要表現在以下三方面：

(1)速度快

液態的材料最快可在0.05-0.1s的時間內固化，較之傳統的最快也需幾秒，常常多達數小時甚至幾天才能固化的熱固化工藝，無疑大大提高了生產率，節省了半成品堆放的空間，更能滿足大規模自動化生產的要求。同時，UV固化產品的質量也較易得到保證。此外，由于是低溫固化，因此UV固化可避免因熱固化時的高溫對各種熱敏感基質（如塑料、紙張或其他電子產品等）可能造成的損傷，輻射固化工藝技術在某些領域已經是滿足高水平標準的惟一選擇。由于容易控制，因為降低了廢品率，產品性能穩定，而且，UV固化產品的結構也較容易調整。

(2)費用低

UV固化僅需要用于激發光引發劑（或光敏劑）的輻射能（如中、高壓汞燈的輻射），不像傳統的熱固化那樣需要加熱基質、材料、周圍空間以及蒸發除去稀釋用的水、有機溶劑的熱量，從而可節省大量的能源。同時，由于UV固化材料固含量高，使得材料實際消耗量大幅度減少。此外UV固化設備投資相對較低，可節省一大筆固化設備的投資，減少廠房占地。

(3)污染少

傳統的熱固化法需向大氣中排放大量稀釋用的有機溶劑VOC（揮發性有機物）。以涂料為例，全世界每年消耗涂料2000多萬噸，其中有機溶劑約占40%，就是說，每年有大約800多萬噸溶劑進入大氣。進入大氣的有機物可以形成比二氧化碳更嚴重的溫室效應，而且在陽光照射下可形成氧化物和光化學煙霧，從而造成環境污染和對操作工人身體健康的損害。UV固化基本不使用有機溶劑，其稀釋用的活性單體也參與固化反應，基本上100%固含量，因此可減少因溶劑揮發所導致的環境污染以及可能產生的火災或爆炸等事故。隨著世界各國對生態環境保護的重視，對大氣排放物進行了嚴格的立法限制，UV固化技術的重要性也愈顯突出。美國、歐洲、日本等均將VOC的減少作為優先采用UV固化技術的重要原因之一。在我國，隨著經濟規模的迅速擴大及對環境保護的日益重視，作為環保型“綠色”工藝的UV固化材料的研究、開發個應用也已日益深入和普及。

發明內容