CN101656134A - 耐高温粘结稀土类磁体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐高温粘结稀土类磁体及其制备方法，重量百分比组成包括稀土类磁粉55～98％，铁氧体永磁粉0～30％，粘结剂1％～15％。采用本发明的方法，可以制造出能在150℃～200℃内使用的耐高温稀土类粘结磁体，磁体在高温下具有良好的磁特性、机械特性、耐腐蚀特性。通过本发明的方法，制造出来的耐高温稀土类粘结磁体的切断强度50～100N/mm²、维卡耐热温度150℃～300℃，并具有良好的耐腐蚀特性。

Description

耐高温粘结稀土类磁体及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种粘结稀土类磁体，以及磁体的制造方法，尤指一种耐高温粘结稀土类磁体及其制备方法。

技术背景

稀土类粘结磁体是使用稀土类磁粉和有机粘结剂的混合物，在常温或经一定高温度混练后，采用模压成形、注射成形或挤出成形而得到的。粘结磁体以其精确的尺寸控制、复杂的磁体形状、稳定的耐腐蚀特性和方便的组件构成等优异特性，广泛应用于微特电机和传感器之中。

受常规使用的有机粘结剂及其助剂高温耐受性的限制，所述稀土粘结磁体应用的温度环境大都在室温附近，如，专利号为96121941.6的专利公开了一种稀土类粘结磁体和稀土类磁体组合物，最高使用温度为80～100℃。在汽车工业、中等功率电机等应用领域，过低的使用温度成为粘结磁体的严重缺陷，极大地限制了该类磁体的应用。同时，所述稀土粘结磁体的磁体的成形性以及磁体的密度、机械强度还需要进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐高温粘结稀土类磁体及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明所述的耐高温粘结稀土类磁体，重量百分比组成包括：

稀土类磁粉              55～98％

铁氧体永磁粉            0～30％

粘结剂           1％～15％

优选的，重量百分比组成包括：

稀土类磁粉       55～90％

铁氧体永磁粉     5～30％

粘结剂           1％～15％

优选的，还包括：

加工助剂         0～1.2％

所述的稀土类磁粉为R、T和B的混合物，

R为金属Nd；

B是指化学元素硼；

其余成分为T，T是以Fe为主的过渡金属元素。

上述稀土类磁粉为现有技术，其成分技术专利在美国专利U.S.Pat.No.4851058和4802931中都有详细的公开。

所述的铁氧体永磁粉为钡铁氧体或锶铁氧体，由于铁氧体永磁粉较钕铁硼类稀土磁粉粒度细密，添加一定量的铁氧体磁粉，经混合均匀后，铁氧体磁粉能够填充钕铁硼类稀土磁粉之间的空隙，从而有效的减小了成形磁体的空隙率，提高成形磁体的密度、密度的均匀性及磁体的机械强度；另外，铁氧体磁粉的添加，能够改善熔融料在模具中的的流动性，可以有效提高磁体的在挤出或注射成形时的成形性。

所述的粘结剂选自耐高温热塑性树脂；

所述耐高温热塑性树脂优选聚苯硫醚、芳香族尼龙、液晶聚合物或聚醚醚酮；

所述加工助剂为偶联剂、抗氧化剂、增塑剂或润滑剂中的一种或几种；

所述偶联剂选自异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯或四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯，所述偶联剂均匀包覆在磁粉的表面，可将磁粉和粘结剂更好地连接起来，并可以降低磁粉氧化和增强粘结磁体的强度；

所述抗氧化剂选自受阻酚类抗氧化剂(例如2，6-二叔丁基酚、羟烷基受阻酚类抗氧化剂)、或者受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯抗氧剂的混合物，上述受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯抗氧剂的混合物可产生协同效应。

所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、环氧脂肪酸辛酯、二甲醇二苯甲酸酯、邻苯二甲酸二异丁酯或三甲醇二正庚酸酯等。所述增塑剂可以可降低熔体黏度，可改进磁体混合物的加工性。

所述润滑剂选自二羧酸脂肪醇酯、脂肪酸酯、蜡酸、蜡酸酯、硬脂酸或硬脂酸锌。以上润滑剂可起到降低熔体黏度，改善磁体混合物混炼品的流动性。

本发明的耐高温粘结稀土类磁体的制备方法之一，包括如下步骤：

注射成形：

将稀土类磁粉、铁氧体永磁粉和粘结剂在混炼机中混炼，然后将得到的混炼物装入注射成形机，加热到250～400℃，使粘结剂熔化，然后将上述熔融物注入模具内成型，模具的温度为120～200℃；

优选的，还可以将加工助剂加入混炼机中，与其它物料一起混炼；

本发明的耐高温粘结稀土类磁体的制备方法之二，包括如下步骤：

挤出成形：

将稀土类磁粉、铁氧体永磁粉和粘结剂在混炼机中混炼，将得到的混炼物加热到250～400℃，使粘结剂熔化，然后将上述熔融物注入挤出成形机的金属模具内成型，模具温度120～200℃。

优选的，还可以将加工助剂加入混炼机中，与其它物料一起混炼。

采用本发明的方法，可以制造出能在150℃～200℃内使用的耐高温稀土类粘结磁体，磁体在高温下具有良好的磁特性、机械特性、耐腐蚀特性。通过本发明的方法，制造出来的耐高温稀土类粘结磁体的切断强度50～100N/mm²、维卡耐热温度150℃～300℃，并具有良好的耐腐蚀特性。

具体实施方式

实施例1～4

具体配方如下，加工工艺条件见表1，性能参数见表2。

实施例1，2，3，4中的稀土类磁粉为各向同性的钕铁硼快淬永磁合金粉末，该磁粉原料为通用产品。

实施例1的铁氧体永磁粉为钡铁氧体，实施例2～4为锶铁氧体；

实施例1的偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，实施例2的偶联剂为双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，实施例4的偶联剂为四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯；

实施例2的抗氧化剂为2，6-二叔丁基酚，实施例3的抗氧化剂为羟烷基受阻酚类抗氧化剂，实施例4的抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的混合物。

实施例3的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，实施例4的增塑剂为环氧脂肪酸辛酯。

实施例1的配方：

稀土类磁粉：58％，铁氧体永磁粉：30％，偶联剂：0.2％，芳香族尼龙：11.8％。

实施例2的配方：

稀土类磁粉：64.6％，铁氧体永磁粉：25％，偶联剂：0.4％，PPS：9.6％，抗氧化剂：0.36％，蜡酸：0.04％，

实施例3的配方：

稀土类磁粉：75％，铁氧体永磁粉：15％，PPS：7.15％，聚醚醚酮：7.15％，增塑剂：0.1％，抗氧化剂：0.5％，蜡酸：0.1％；

实施例4的配方：

稀土类磁粉：80％，铁氧体永磁粉：10％，偶联剂：0.45％，PPS：4.5％，芳香族尼龙：4.5％，增塑剂：0.05％，抗氧化剂：0.45％，蜡酸：0.05％；

表1

表2

	磁体形状(mm)	磁能积BHmax(MGOe)	密度(g/cm3)	外观	切断强度(N/mm2)	维卡耐热温度(℃)	耐蚀性
								实施例1	外径：12.4壁厚：1.7长度：5.7	4.30	5.85	良好	90	260	良好
实施例2	外径：12.4壁厚：1.7长度：5.7	5.13	5.70	良好	88	261	良好
								实施例3	外径：12.4壁厚：1.7长度：5.7	5.65	5.70	良好	95	265	良好
实施例4	外径：12.4壁厚：1.7长度：5.7	6.36	5.65	良好	87	263	良好

Claims (9)

1.耐高温粘结稀土类磁体，其特征在于，重量百分比组成包括：

稀土类磁粉    55～98％

铁氧体永磁粉  0～30％

粘结剂        1％～15％。

2.根据权利要求1所述的耐高温粘结稀土类磁体，其特征在于，重量百分比组成包括：

稀土类磁粉    55～90％

铁氧体永磁粉  5～30％

粘结剂        1％～15％

3.根据权利要求1所述的耐高温粘结稀土类磁体，其特征在于，还包括加工助剂0～1.2％。

4.根据权利要求2所述的耐高温粘结稀土类磁体，其特征在于，还包括加工助剂0～1.2％。

5.根据权利要求1所述的耐高温粘结稀土类磁体，其特征在于，所述的稀土类磁粉的组分为R、T和B的混合物；

R为金属Nd，

B是指化学元素硼；

其余成分为T，T为以Fe为主的过渡金属元素。

6.根据权利要求1所述的耐高温粘结稀土类磁体，其特征在于，所述的铁氧体永磁粉为钡铁氧体或锶铁氧体。

7.根据权利要求1所述的耐高温粘结稀土类磁体，其特征在于，所述的粘结剂选自耐高温热塑性树脂；所述耐高温热塑性树脂为聚苯硫醚、芳香族尼龙、液晶聚合物或聚醚醚酮。

8.根据权利要求3所述的耐高温粘结稀土类磁体，其特征在于，所述加工助剂为偶联剂、抗氧化剂、增塑剂或润滑剂中的一种或几种。

9.权利要求1～8任一项耐高温粘结稀土类磁体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

注射成形：

将稀土类磁粉、铁氧体永磁粉和粘结剂在混炼机中混炼，然后将得到的混炼物装入注射成形机，加热到250～400℃，使粘结剂熔化，然后将上述熔融物注入模具内成型，模具的温度为120～200℃；

或包括如下步骤：

挤出成形：

将稀土类磁粉、铁氧体永磁粉和粘结剂在混炼机中混炼，将得到的混炼物加热到250～400℃，使粘结剂熔化，然后将上述熔融物注入挤出成形机的金属模具内成型，模具温度120～200℃。