[發明專利]各向異性釹鐵硼粘結磁體及其制備方法

在審

• 申請號: 201610236017.6
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN107301916A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 秦國超;蔡道炎;敖學如;饒曉雷;胡伯平
• 申請（專利權）人: 北京中科三環高技術股份有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057;H01F1/08;B22F1/00;B22F3/26
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 武玉琴,劉國偉

技術領域

本發明涉及粉末冶金領域，具體涉及通過無粘結劑磁粉、常溫成形取向、真空浸滲膠的技術制備各向異性粘結釹鐵硼粘結磁體的方法及根據本方法制備的各向異性釹鐵硼粘結磁體。

背景技術

釹鐵硼粘結磁體因其尺寸精度高、生產周期短、能制成微小、薄壁和形狀復雜的尺寸精確的磁體而廣泛地應用于計算機及其周邊設備、汽車儀表、家用電器、通訊設備等領域，但是目前市場上釹鐵硼粘結磁體基本上都是各向同性的，最大磁能積最高為96kJ/m³，僅為相應的各向異性粘結磁體的1/2～1/3。各向異性釹鐵硼粘結磁體雖然具有較高的磁性能，但卻因其現行制備工藝復雜、生產效率低、成本高等原因一直未能獲得廣泛應用。

各向異性釹鐵硼粘結磁體現行的制備工藝為：磁粉與粘結劑、添加劑混煉得到預壓縮磁粉→加熱預壓縮磁粉和模具→溫壓磁場取向成形→冷卻→退磁脫模→固化→光飾→表面涂覆→檢測。其制備工藝的復雜性尤其表現在其磁場取向成形時需要加溫，即成形時預壓縮粉末和成形模具都需要達到高于室溫的溫度，根據粘結劑的不同，這一溫度一般要求在90～180℃。之所以進行溫壓工藝，是由于磁粉在與粘結劑、添加劑混煉后存在大量的、較高強度的團聚磁粉，其易磁化軸方向各異，大幅度降低磁粉的取向度。溫壓的目的就是使粘結劑軟化，降低粘結劑粘度，進而降低成形取向時粘結劑對磁粉的阻撓，同時降低獲得高密度的成形壓強，以讓磁粉充分取向、獲得較高的取向度和磁性能。溫壓磁場取向成形工藝雖然能夠使磁體獲得較高的取向度和磁性能，但是高溫下模具的潤滑、粉末間的潤滑、脫模時磁體的冷卻與變形、模具的頻繁升溫與降溫、取向線包的冷卻與成形加溫的矛盾等，都使得該工藝十分復雜，且生產效率低、成本高。

中國專利CN 101937769 B公開了一種各向異性釹鐵硼粘結磁體無粘結劑高速成形的方法，該方法能夠制得較高密度、較高磁性能的磁體，但是仍然需要加溫成形，而且高速沖壓對于壁厚0.8-1.8mm薄壁環形磁體(釹鐵硼粘結磁體的典型形狀)的模具損傷極大，該技術仍無法實現大批量、快速生產。中國專利CN 101238530 A公開了一種稀土類合金系無粘結劑磁鐵及其制造方法，該方法不使用樹脂類粘結劑，而是采用急冷稀土合金粉末顆粒的析出物在高真空下進行低溫固相燒結使粉末相互結合，但是粉末制備條件、磁體制備控制條件嚴格、工藝也比較復雜。

發明內容

本發明的一個目的在于針對現有釹鐵硼磁粉制備工藝復雜、生產效率低、成本高等不足，提供一種無粘結劑、常溫成形取向的生產各向異性釹鐵硼粘結磁體的方法。本發明的另一個目的在于得到根據本發明的方法制備出的各向異性釹鐵硼粘結磁體。

為了實現上述第一個目的，本發明提供了一種各向異性釹鐵硼粘結磁體的制備方法，包括以下步驟：

將磁粉填充到模具內，在常溫下、磁場中取向成形，得到成形坯；

將得到的所述成形坯放入膠液內，進行真空浸膠處理；

將所述真空浸膠處理后的成形坯進行固化處理，之后進一步經過光飾、表面涂覆制備出各向異性釹鐵硼粘結磁體。

進一步地，其中，所述膠液包括有機溶劑和有機粘結劑；所述有機溶劑包括乙醇和丙酮；所述有機粘結劑包括環氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸中的一種或幾種，所述有機粘結劑的在膠液中的比例為5～30wt％，優選18～22wt％。

進一步地，所述真空浸膠處理時的真空度控制在0.1Pa～500Pa，優選10-100Pa；所述真空浸膠的時間為30～360s，優選45-75s。

進一步地，所述磁場采用脈沖磁場，強度為2～5Tesla，優選3～4Tesla； 所述取向成形的壓強為600～1500MPa，優選800～1200MPa。

進一步地，在所述將磁粉填充到模具內的步驟之前，對所述磁粉進行分級篩分，并進行粒度調配，得到制備的磁粉。

進一步地，所述固化處理的溫度為150～200℃，時間為10～120min。

進一步地，在所述磁粉中添加內潤滑劑；所述內潤滑劑包括：硬脂酸鹽、合成石蠟，優選硬脂酸鋅；所述內潤滑劑在所述膠液中的比例為0.05～0.8wt％，優選0.2～0.5wt％。

進一步地，在所述磁粉中還添加柔軟性粉末，所述柔軟性粉末包括銅粉、鋁粉、鋅粉以及它們的合金粉。

更進一步地，還對所述模具的模壁進行潤滑；對所述模壁進行潤滑的潤滑劑包括二硫化鉬、硬脂酸鹽的乙醇懸浮液；對所述模壁進行潤滑的方式包括噴涂、刷涂。

為了實現上述第二個目的，本發明通過上述方法制備得到各向異性釹鐵硼粘結磁體。