[發明專利]一種可膨脹燒結釹鐵硼磁體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110657206.1
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113764150B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 李志強;于永江;周彬;宿云婷;李雯
• 申請（專利權）人: 煙臺正海磁性材料股份有限公司;南通正海磁材有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 張炳楠

本發明公開一種可膨脹燒結釹鐵硼磁體及制備方法和應用，所述磁體包括燒結釹鐵硼磁體及涂覆于燒結釹鐵硼磁體表面的可膨脹涂層。本發明通過采用涂覆有可膨脹涂層的燒結釹鐵硼磁體來代替傳統的環氧樹脂粘接涂層磁體加灌封樹脂膠的裝配方式，可將涂覆有可膨脹涂層的磁體插入磁鋼槽內，利用涂層自身不可逆的膨脹，來實現磁體在磁鋼槽的固定。同時本發明可膨脹涂層的使用，大大縮短了電機裝配的時間，并提高了電機裝配的精度。且本發明涂覆有可膨脹涂層的燒結磁體具有優異的抗高溫、抗老化及耐腐蝕性能和結合力強等優異特性。

技術領域

本發明涉及磁性材料表面防護技術領域，具體涉及一種可膨脹燒結釹鐵硼磁體及制備方法和應用。

背景技術

燒結釹鐵硼磁體因具有優異的剩磁、矯頑力和磁能積，被稱為當代“磁王”，因而被廣泛應用于能源、交通、機械、醫療、IT、家電等行業，特別是隨著新能源的開發和利用，使燒結釹鐵硼磁體的需求和應用不斷擴大。燒結釹鐵硼磁體的出現大大促進了永磁電機的發展，使原先使用鐵氧體或釤鈷磁體做電機定子或轉子的產品都力圖使用燒結釹鐵硼永磁代替，以減輕電機重量、提高功率系數、并增加輸出功率。但是燒結釹鐵硼由主相Nd₂Fe₁₄B、富Nd相和富B相組成，而其中金屬Nd元素的化學活性最強，其在潮濕、高溫以及電化學環境中極易被腐蝕，從而嚴重限制了燒結釹鐵硼磁體應用領域的進一步拓展。

目前，電機行業普遍采用電泳環氧樹脂涂層進行表面防護，涂層厚度為15-30μm，該涂層與基體的結合力強，并具有耐酸、耐堿等突出優點。然而，在電機裝配過程中，需要采用灌封樹脂膠進行裝配，即：將磁石插入到磁鋼槽內，再注射樹脂膠，并加熱固化，以使磁體固定在磁鋼槽內部。因而在電機裝配過程中，不僅需要考慮樹脂膠的流動性、粘結性、導熱性、耐油性、環保性等因素，同時由于樹脂膠加熱固化耗時較長，通常需要加熱固化24h以上才能達到電機裝配中對粘結力的要求。此外，環氧樹脂粘接涂層雖然性能優異，但該涂層硬度較小，耐磨性能極差，在包裝運輸及電機裝配中易發生破損，且由于環氧樹脂粘接涂層為陰極保護涂層，一旦涂層發生破損，磁體將遭受嚴重的腐蝕。因此，如何將磁體固定在磁鋼槽內，并使涂層具有較高的硬度和耐磨性能成為本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

為了改善上述技術問題，本發明提供一種可膨脹燒結釹鐵硼磁體，所述磁體包括燒結釹鐵硼磁體及涂覆于燒結釹鐵硼磁體表面的可膨脹涂層。

根據本發明的實施方案，所述可膨脹涂層的厚度為50-300μm，優選為80-150μm，示例性為50μm、80μm、110μm、150μm、180μm、200μm、250μm、300μm。

根據本發明的實施方案，所述可膨脹涂層在60-100℃下軟化，示例性為在60℃、70℃、80℃、90℃、100℃下軟化。

根據本發明的實施方案，在無壓力的狀態下，所述可膨脹涂層厚度的膨脹率為200％-400％，優選為300-400％，示例性為200％、220％、250％、280％、300％、350％、400％。

本發明的可膨脹涂層在165-210℃加熱下，可膨脹涂層內部有機樹脂會發生交聯，以實現固定成型。

根據本發明的實施方案，所述可膨脹涂層膨脹后，涂層呈蜂窩狀。優選地，所述可膨脹涂層膨脹后具有基本上如圖1所示的形貌。

本發明中，膨脹率＝自由狀態下涂層膨脹后的厚度/可膨脹涂層膨脹前的厚度。

根據本發明的實施方案，所述可膨脹涂層中至少含有水溶性樹脂和發泡劑。

優選地，所述水溶性樹脂選自水溶性丙烯酸樹脂、水性環氧樹脂和水性聚氨酯樹脂中的至少一種。優選選自水溶性丙烯酸樹脂。

根據本發明的實施方案，所述可膨脹涂層中，所述水溶性樹脂的固體分含量為30-50％，示例性為30％、35％、40％、50％。