[發明專利]一種粘結永磁體的制備方法

有效

• 申請號: 202110347695.0
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113084156B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 文樹發;俞能君;盧杰飛
• 申請（專利權）人: 嘉善意德瓏氟技術股份有限公司;中國計量大學
• 主分類號: B22F1/10
• 分類號: B22F1/10;B22F3/14;H01F41/02
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 何碧珩

本發明公開了一種粘結永磁體的制備方法，包括：分別稱量磁粉和聚四氟乙烯微粉；將聚四氟乙烯微粉進行冷凍高能球磨處理，球磨溫度低于?20?C，球料質量比為10~30，球磨介質為液氮和酒精的混合液體，球磨時間為1~4?h；聚四氟乙烯球磨完成后，取出鋼球，加入磁粉混合，混合介質為液氮和酒精的混合液體，混合時間為0.5~2?h；混合完成后，在氮氣保護的無氧環境下取出粉末；采用熱壓成型工藝對混合粉末進行成型處理，獲得新型粘結永磁體。本發明制備方法中采用聚四氟乙烯作為粘結劑，對聚四氟乙烯微粉進行冷凍高能球磨破碎，優化聚四氟乙烯粉末在粘結磁體中的分散效率，制得的粘結永磁體磁性能較高，抗彎強度與電阻率較大。

技術領域

本發明屬于磁性材料技術領域，具體涉及一種新型粘結永磁體的制備方法。

背景技術

粘結永磁體是永磁粉末和粘結劑（包括添加劑）組成的復合材料。粘結永磁體主要用于制作微型電機、步進電機、磁密封圈、各種玩具等。

目前，粘結永磁體的制備方法多種多樣。現有的粘結永磁體一般采用環氧樹脂或者橡膠作為粘結劑。采用環氧樹脂作為粘結劑時，利用丙酮溶解樹脂然后包裹在磁粉表面，然后進行模壓，環氧樹脂的固化溫度約為200度，高溫狀態下容易老化，造成磁體斷裂失效。采用橡膠作為粘結劑，其含量超過40%，會造成磁體的磁性能較低。

因此，如何制備機械強度高，磁性能優良的粘結磁體是亟需解決的問題。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術的缺陷，本發明提供一種粘結永磁體的制備方法。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種粘結永磁體的制備方法，包括以下步驟：

（1）分別稱量磁粉和聚四氟乙烯微粉；

（2）將聚四氟乙烯微粉進行冷凍高能球磨處理，球磨溫度低于-20??C?，球料質量比為10~30，球磨介質為液氮和酒精的混合液體，球磨時間為1~4?h；

（3）聚四氟乙烯球磨完成后，取出鋼球，加入磁粉進行混合，混合介質為液氮和酒精的混合液體，混合時間為0.5~2?h；

（4）混合完成后，在氮氣保護的無氧環境下取出粉末；

（5）采用熱壓成型工藝對混合均勻的粉末進行成型處理，完成后獲得新型粘結永磁體。

進一步地，步驟（1）中所述磁粉為釹鐵硼磁粉、釤鈷磁粉、錳鉍磁粉中的一種或幾種，磁粉粒度為8~30?μm。如果磁粉粒度小于8μm，十分容易氧化、易團聚并且流動性很差，影響最終制得的磁體密度。

進一步地，步驟（1）中所述的聚四氟乙烯微粉的粒度為2~4?μm。聚四氟乙烯微粉的粒度略小于磁粉的粒度是為了降低聚四氟乙烯的使用量，同時保證粘結強度；但是聚四氟乙烯微粉的粒度不能太小，不然容易發生團聚。

進一步地，步驟（1）中所述的磁粉和聚四氟乙烯的添加比例，以質量百分比計，磁粉占80%~97%，聚四氟乙烯微粉占3%~20%。

進一步地，步驟（2）和（3）中所述液氮和酒精的混合液體，按體積比計，液氮和酒精比例為2~5。酒精和液氮混合添加是為了使溫度下降或者變化更平緩，因為液氮溫度很低且氣化很快，因此加入酒精作為緩沖劑。

在其他實施方式中，可以采用其他的球磨介質或者混合介質，比如用丙酮或者甲苯替換酒精，但丙酮和甲苯有毒性且不環保，價格也更高。或者用液氫或液氦替換液氮，但液態氣體（液氫或液氦）的溫度更低，溫度變化太劇烈，不利于控制，并且成本急劇上升。

進一步地，步驟（5）中，成型處理條件：成型溫度為180~350??C，成型壓力為5~50MPa，時間為10~30s。

進一步地，步驟（2）中，?1克聚四氟乙烯對應30~60mL球磨介質。