[發明專利]用原位聚合粘結劑制備釹鐵硼-鐵氧體層疊復合粘結磁體的方法

無效

• 申請號: 201310526675.5
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103545076A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 車曉舟;林霞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F1/08;H01F41/02;B22F1/02;B22F3/02;C08L77/00;C08K9/10;C08G69/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及磁體成型加工技術領域，具體是指用原位聚合粘結劑制備釹鐵硼-鐵氧體層疊復合粘結磁體的方法。

背景技術

粘結磁體由于具有成本低、尺寸精度高、形狀自由度大、力學強度好、比重輕、可連續大批量自動化生產等優點，已廣泛應用于生產與生活的各個方面，其中，粘結釹鐵硼磁體在旋轉器件如小型精密電機、硬盤驅動器的主軸電機等的應用量最大，占總產量的94%。

熱穩定性是粘結磁體應用要解決的關鍵問題之一。除受到工作環境溫度影響外，電機在工作時要做功、發熱，也會引起溫度升高。釹鐵硼材料的剩磁溫度系數約為-0.13%/℃(20～100℃)，矯頑力溫度系數約為-0.68%/℃(20～100℃)，由于磁體負的溫度系數，溫度的升高引起磁性的下降，電機運行一段時間后會出現輸出功率和轉速降低等問題，影響電機的穩定性和可靠性。降低磁粉的溫度系數是改善粘結磁體熱穩定性的主要途徑，將具有正的溫度系數的鐵氧體永磁和具有負的溫度系數的釹鐵硼材料按一定比例混合，制成釹鐵硼-鐵氧體混合粘結磁體，可降低磁體的溫度系數提高粘結磁體的熱穩定性。

當前采用聚合物粘接劑的釹鐵硼-鐵氧體剛性和柔性混合磁體的制備方法如下：首先將釹鐵硼磁粉和鐵氧體磁粉按一定比例混合，對磁粉進行表面處理后，將混合磁粉與聚合物進行混煉、造粒，或利用原位聚合技術在混合磁粉表面形成聚合物粘接劑，然后利用模壓、注塑、壓延或擠出的方法制成釹鐵硼-鐵氧體混合磁體。

現有的制備釹鐵硼-鐵氧體混合磁體的方法存在如下不足：

（1）將釹鐵硼和鐵氧體混合后制成粘結磁體，由于釹鐵硼磁粉的密度為7.4g/cm³，永磁鐵氧體的密度為5g/cm³。由于比重和粒度的差異，難以實現兩種磁粉的充分均勻混合，影響磁體的組織均勻性與性能一致性。

（2）采用釹鐵硼-鐵氧體混合磁粉與聚合物粘接劑進行混煉時，由于釹鐵硼磁粉、鐵氧體磁粉與聚合物比重的差異，為了使幾種材料混合均勻，必須進行強制混合，對混練設備和工藝要求高，難以實現磁粉與粘結劑的充分均勻混合。

（3）采用原位聚合技術在釹鐵硼-鐵氧體混合磁粉表面形成粘結劑，由于釹鐵硼磁粉、鐵氧體磁粉比重的差異，兩種磁粉在單體中的分布不均勻，難以保證聚合反應后形成的釹鐵硼-鐵氧體-聚合物混合體系的組織均勻性。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述現有技術中存在的不足之處，提供一種磁體組織均勻、性能一致性好，生產成本低的用原位聚合粘結劑制備釹鐵硼-鐵氧體層疊復合粘結磁體的方法。

本發明利用原位聚合反應技術，使聚合物粘結劑在釹鐵硼磁粉和鐵氧體磁粉表面原位生成，用壓片成型方法制成粘結釹鐵硼磁片和粘結鐵氧體磁片。將粘結釹鐵硼磁片和粘結鐵氧體磁片疊片后模壓成型，制成釹鐵硼-鐵氧體層疊復合粘結磁體。層疊復合方法無需進行密度差別大的釹鐵硼磁粉與鐵氧體磁粉的混合，磁體組織均勻、性能一致性好，可利用改變釹鐵硼磁片和鐵氧體磁片疊層數量改變磁體的性能，簡化了制造工藝，降低了生產成本，是制備高性能粘結磁體的經濟途徑。

本發明通過如下技術方案實現：

用原位聚合粘結劑制備釹鐵硼-鐵氧體層疊復合粘結磁體的方法，包括如下步驟和工藝條件：

第一步，以重量份數計，在95-97份各向異性釹鐵硼磁粉中加入3-5份偶聯劑進行包覆處理，制成包覆釹鐵硼磁粉；以重量份數計，在95-97份各向異性鐵氧體磁粉中加入3-5份偶聯劑進行包覆處理，制成包覆鐵氧體磁粉；

第二步，以重量份數計，在100份水中加入10～20份半芳香尼龍鹽，充分混合均勻，制成半芳香尼龍單體鹽溶液；在100份半芳香尼龍單體鹽熔液中加入150～200份包覆釹鐵硼磁粉，制得單體-釹鐵硼磁粉混合體系；將單體-釹鐵硼磁粉混合體系在CO₂中加熱到200～250℃，保溫2～5小時后冷卻至室溫，然后再加熱到200～250℃，保溫10～18小時，使單體在釹鐵硼磁粉表面發生原位聚合反應生成半芳香尼龍粘結劑，制成半芳香尼龍-釹鐵硼磁粉混合料；利用壓片成型技術制成粘結釹鐵硼磁片；