CN101937753A

CN101937753A - 粘结钕铁硼磁体真空浸渗厌氧胶的生产工艺及其用途

Info

Publication number: CN101937753A
Application number: CN 201010255552
Authority: CN
Inventors: 马占奎; 胡莲英; 埃德韦克尔; 韦斯万申潘申; 赵进喜; 张东平
Original assignee: TIANJIN HATT MAGNETIC MATERIAL CO Ltd
Current assignee: TIANJIN HATT MAGNETIC MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2010-08-10
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2030-08-10
Also published as: CN101937753B

Abstract

本发明涉及一种粘结钕铁硼磁体真空浸渗厌氧胶的生产工艺及其用途，其生产工艺的主要步骤包括抽真空、真空浸渗、真空甩胶、皂水清洗、冷水清洗、催化固化、温水清洗、甩干烘干和干燥固化。本生产工艺适用于粘结钕铁硼磁体或钕铁硼-铜复合粘结磁体。其优点是：对粘结钕铁硼磁体机械强度的提高，效果显著。从根本上解决了粘结钕铁硼磁体在一些特殊应用方面机械强度低的问题。本发明的应用拓展了粘结钕铁硼磁体的应用领域。本工艺的优点是操作简单，浸渗效率高；能更有效地去除磁体表面残留过多的厌氧胶和水印，最大程度防止了磁体因清洗不充分而使胶液残留磁体表面情况的出现，使磁体表面更清洁。

Description

粘结钕铁硼磁体真空浸渗厌氧胶的生产工艺及其用途

技术领域

本发明涉及一种粘结钕铁硼磁体真空浸渗厌氧胶的生产工艺及其用途，属于钕铁硼生产工艺领域。

背景技术

粘结钕铁硼磁体是采用钕铁硼合金粉末或铜-钕铁硼复合粉末和环氧树脂、尼龙等粘结剂以一定的比例混合后采用模压、挤出、注塑等方式制造的永磁体，以广泛应用于计算机、汽车用电机、各类微特电机、传感器以及医疗设备领域。由于粘结磁体的制造特点所决定的其机械强度低的缺陷一直阻碍着该类磁体在某些工业领域(如某种液体里、高速电机、大扭矩电机等)中的应用。粘结磁体的电泳涂覆、喷涂等表面处理是提高粘结磁体表面的抗腐蚀能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高粘结钕铁硼磁体的特征机械强度和磁体内在的耐腐蚀性能的粘结钕铁硼磁体真空浸渗厌氧胶的生产工艺及其用途。

真空浸渗工艺是材料科学中新兴的重要领域，近年来迅速发展，有广阔的应用前景。真空浸渗是在真空条件下将一种有机物浸渗在零件基体本身的微孔里而提高基体的强度和内在耐腐蚀性能的生产工艺。

本发明采用的真空浸渗厌氧胶的生产工艺过程如下：

①对磁体抽真空将磁体放入真空罐内，抽真空后保持2-10分钟，去除磁体基体微孔内的气体；②真空浸渗：在真空中将磁体浸入厌氧胶中，使厌氧胶溢过磁体，浸渗2-10分钟；③真空甩胶：将磁体从厌氧胶液面下提升出来，在真空下以400-500转/分的转速旋转甩胶(可将磁体表面粘附的胶液甩到真空罐内，减少浪费，降低成本)2-5分钟，至磁体表面没有明显胶液滴落；④皂水清洗：真空甩胶后的磁体在浓度为0.5-5wt％的肥皂水溶液中清洗2-5分钟，去除磁体表面残留的胶；⑤冷水清洗：在常温15-30℃的水中清洗2-5分钟，去除残留在磁体表面的皂水；⑥催化固化：在浓度为0.1-5wt％的D-异抗坏血酸(分子式：C₆H₈O₆)溶液中清洗2-5分钟，使磁体表面微孔里的厌氧胶初步固化；⑦温水清洗：在温度为40-60℃的洁净水中清洗2-5分钟，去除残留在磁体表面的异抗坏血酸水液；⑧甩干或烘干：将磁体放在甩干机上甩干，或在烘干机上烘干，去除磁体表面残留的水渍；⑨干燥固化：将磁体放在干燥箱内，在温度为100-190℃下，固化40-60分钟。

上述工艺中所述的真空为-0.098MPa或以上；

上述工艺中所述的厌氧胶是LOCTITE PMS-50E、LOCTITE Resinol RTC或LOCTITE Resinol 90C中的一种。

粘结钕铁硼磁体真空浸渗厌氧胶后磁体增重在1-5％。

粘结钕铁硼磁体真空浸渗厌氧胶后的性能

1、机械强度：能有效地提高粘结磁体的特征机械强度指标，以满足客户对磁体机械强度的要求为标准。例如：

a.可将圆环状磁体的径向抗压强度提高30-50％。

b.可将瓦状磁体的径向抗压强度提高20-45％。

2、磁体内部的抗腐蚀性能：显著提高磁体内部的耐腐蚀能力以及磁体的耐溶剂能力，如：乙醇、乙二醇、汽油、柴油、制动液和传动液等。

将真空浸渗过并经电泳涂覆的磁体放入85℃、85％相对湿度的湿热箱内240小时，再10倍显微镜下观察磁体内部无锈蚀。

本发明的工艺适用于下述范围的粘结钕铁硼磁体：

1、粘结钕铁硼磁体

钕铁硼合金粉末成分为：

金属钕10-30wt％、金属钴0-15wt％、硼1-10wt％、镨1-10wt％、余量为铁，所有组分之和为100％；

在上述钕铁硼合金粉末中混入环氧树脂粘结剂，含量为0.5-5wt％，即：粘结钕铁硼磁体成分：钕铁硼合金粉末95-99.5wt％，环氧树脂粘结剂0.5-5％wt％；

2、铜-钕铁硼复合粘结磁体

铜-钕铁硼粉末成分为：

钕铁硼合金粉末70-98wt％、铜粉末2-30wt％；

在上述混合粉末中混入环氧树脂粘结剂，含量为0.5-5wt％，即：钕铁硼-铜复合粘结磁体成分：钕铁硼合金粉末+铜粉末95-99.5wt％，环氧树脂粘结剂0.5-5wt％。

本发明的优点是：对粘结钕铁硼磁体机械强度的提高，效果显著。从根本上解决了粘结钕铁硼磁体在一些特殊应用方面机械强度低的问题。本发明的应用拓展了粘结钕铁硼磁体的应用领域。本工艺的优点是操作简单，浸渗效率高；能更有效地去除磁体表面残留过多的厌氧胶和水印，最大程度防止了磁体因清洗不充分而使胶液残留磁体表面情况的出现，使磁体表面更清洁。同时由于在真空下甩胶使得磁体表面的胶液留在了真空罐内，有效地减少了胶液的浪费，降低了企业的成本。

附图说明

图1是瓦状磁体的抗压测试方法示意图；

图2是圆环状磁体的抗压测试方法示意图。

具体实施方式

实施例1：粘结钕铁硼磁体

磁体形状：瓦状磁体，规格：外弧R16.2×内弧r12.7×弦长29.5×长度29.97；

真空浸渗工艺：

粘结钕铁硼磁体检验及倒角→抽真空至-0.098MPa或以上并保持5分钟→在真空为-0.098MPa或以上的条件下真空浸渗8分钟→在真空为-0.098MPa或以上的条件下真空甩胶4分钟→在重量浓度为1.2％皂水中清洗2分钟→冷水清洗2分钟→催化固化(在重量浓度为1.0％的D-异抗坏血酸溶液中清洗)2分钟→温水清洗2分钟→甩干烘干2分钟→干燥固化(温度115度，时间40分钟)。

真空浸渗性能：

磁体增重：浸渗前重量19.45克，浸渗后重量20.03克。磁体增重2.98％；

磁体机械强度：

真空浸渗前径向抗压机械强度为482N(牛顿)；

真空浸渗后径向抗压机械强度为683N(牛顿)，提高了41.70％。

抗压测试方法见附图1，箭头方向为测试压力方向。

该规格磁体应用在汽油泵电机中。

实施例2：粘结钕铁硼磁体

磁体形状：瓦状磁体，规格：外弧R21.2×内弧r16.3×弦长39.12×长度35；

真空浸渗工艺：

粘结钕铁硼磁体检验及倒角→抽真空至-0.098MPa或以上并保持5分钟→在真空为-0.098MPa或以上的条件下真空浸渗5分钟→在真空为-0.098MPa或以上的条件下真空甩胶4分钟→在重量浓度为1.2％皂水中清洗2分钟→冷水清洗2分钟→催化固化(在重量浓度为1.0％的D-异抗坏血酸溶液中清洗)2分钟→温水清洗2分钟→甩干烘干2分钟→干燥固化(温度185度，时间50分钟)。

真空浸渗性能：

磁体增重：浸渗前重量46.08克，浸渗后重量47.01克。磁体增重2.02％；

磁体机械强度：

真空浸渗前径向抗压机械强度为590N(牛顿)；

真空浸渗后径向抗压机械强度为817N(牛顿)，提高了38.47％。

抗压测试方法见附图1，箭头方向为测试压力方向。

实施例3：粘结钕铁硼磁体

磁体形状：圆环状磁体，规格：外径Φ26.6×内径Φ20.75×长度21.3；

真空浸渗工艺：

粘结钕铁硼磁体检验及倒角→抽真空至-0.098MPa或以上并保持5分钟→在真空为-0.098MPa或以上的条件下真空浸渗5分钟→在真空为-0.098MPa或以上的条件下真空甩胶4分钟→在重量浓度为1.1％皂水中清洗2分钟→冷水清洗2分钟→催化固化(在重量浓度为1.0％的D-异抗坏血酸溶液中清洗)2分钟→温水清洗2分钟→甩干烘干2分钟→干燥固化(温度185度，时间50分钟)。

真空浸渗性能：

磁体增重：浸渗前重量26.20克，浸渗后重量26.77克。磁体增重2.17％；

磁体机械强度：

真空浸渗前径向抗压机械强度为540N(牛顿)；

真空浸渗后径向抗压机械强度为703N(牛顿)，提高了30.18％。

抗压测试方法见附图2，箭头方向为测试压力方向。

该规格磁体应用在涡轮增压系统的电机中。

实施例4：铜-钕铁硼复合粘结磁体

磁体形状：圆环状磁体，规格：外径Φ26.5×内径Φ21.9×长度37.1；

磁体成分：钕铁硼粉75.5％(重量百分比，下同)，铜粉22.5％，环氧树脂粘结剂2％。

真空浸渗工艺：

磁体检验及倒角→抽真空至-0.098MPa或以上并保持5分钟→在真空为-0.098MPa或以上的条件下真空浸渗5分钟→在真空为-0.098MPa或以上的条件下真空甩胶4分钟→在重量浓度为1.2％皂水中清洗2分钟→冷水清洗2分钟→催化固化(在重量浓度为1.0％的D-异抗坏血酸溶液中清洗)2分钟→温水清洗2分钟→甩干烘干2分钟→干燥固化(温度185度，时间50分钟)。

真空浸渗性能：

磁体增重：浸渗前重量20.10克，浸渗后重量20.42克，磁体增重1.59％；

磁体机械强度：

真空浸渗前径向抗压机械强度为607N(牛顿)；

真空浸渗后径向抗压机械强度为878N(牛顿)，提高了44.65％。

抗压测试方法见附图2，箭头方向为测试压力方向。

该规格磁体应用在涡轮增压系统的电机中。

实施例5：铜-钕铁硼复合粘结磁体

磁体形状：瓦状磁体，规格：外弧R14.8×内弧r12.3×弦长29.5×长度40.4；

磁体成分：钕铁硼粉95.06％(重量百分比，下同)，铜粉2.94％，环氧树脂粘结剂2.0％。

真空浸渗工艺：

磁体检验及倒角→抽真空至-0.098MPa或以上并保持5分钟→在真空为-0.098MPa或以上的条件下真空浸渗4分钟→在真空为-0.098MPa或以上的条件下真空甩胶4分钟→在重量浓度为1.1％皂水中清洗2分钟→冷水清洗2分钟→催化固化(在重量浓度为1.0％的D-异抗坏血酸溶液中清洗)2分钟→温水清洗2分钟→甩干烘干2分钟→干燥固化(温度185度，时间50分钟)

真空浸渗性能：

磁体增重：浸渗前重量19.80克，浸渗后重量20.18克。磁体增重1.92％。

磁体机械强度：

真空浸渗前径向抗压机械强度为517N(牛顿)；

真空浸渗后径向抗压机械强度为696N(牛顿)，提高了34.62％。

抗压测试方法见附图1，箭头方向为测试压力方向。

该规格磁体应用在高速电机中。

Claims

1.一种粘结钕铁硼磁体真空浸渗厌氧胶的生产工艺，其特征是：①对磁体抽真空将磁体放入真空罐内，抽真空后保持2-10分钟，去除磁体基体微孔内的气体；②真空浸渗：在真空中将磁体浸入厌氧胶中，使厌氧胶溢过磁体，浸渗2-10分钟；③真空甩胶：将磁体从厌氧胶液面下提升出来，在真空下以400-500转/分的转速旋转甩胶2-5分钟，至磁体表面没有明显胶液滴落；④皂水清洗：真空甩胶后的磁体在浓度为0.5-5wt％的肥皂水溶液中清洗2-5分钟，去除磁体表面残留的胶；⑤冷水清洗：在常温15-30℃的水中清洗2-5分钟，去除残留在磁体表面的皂水；(⑥催化固化：在浓度为0.1-5wt％的D-异抗坏血酸(分子式：C₆H₈O₆)溶液中清洗2-5分钟，使磁体表面微孔里的厌氧胶初步固化；⑦温水清洗：在温度为40-60℃的洁净水中清洗2-5分钟，去除残留在磁体表面的异抗坏血酸水液；⑧甩干或烘干：将磁体放在甩干机上甩干，或在烘干机上烘干，去除磁体表面残留的水渍；⑨干燥固化：将磁体放在干燥箱内，在温度为100-190℃下，固化40-60分钟。

2.根据权利要求1所述的粘结钕铁硼磁体真空浸渗厌氧胶的生产工艺，其特征是：所述的真空为-0.098MPa或以上。

3.根据权利要求1所述的粘结钕铁硼磁体真空浸渗厌氧胶的生产工艺，其特征是：所述的厌氧胶是LOCTITE PMS-50E、LOCTITE Resinol RTC或LOCTITEResinol 90C中的一种。

4.一种根据权利要求1、2、3任一权利要求所述的粘结钕铁硼磁体真空浸渗厌氧胶的生产工艺的用途，其特征是：该生产工艺适用于合金粉末成分为：金属钕10-30wt％、金属钴0-15wt％、硼1-10wt％、镨1-10wt％、余量为铁，所有组分之和为100％，且在合金粉末中混入含量为0.5-5wt％的环氧树脂粘结剂，即：合金粉末95-99.5wt％，环氧树脂粘结剂0.5-5％wt％的粘结钕铁硼磁体；或适用于合金粉末成分为：钕铁硼合金粉末70-98wt％、铜粉末2-30wt％，且在混合粉末中混入含量为0.5-5wt％的环氧树脂粘结剂，即：钕铁硼合金粉末+铜粉末95-99.5wt％，环氧树脂粘结剂0.5-5wt％的钕铁硼-铜复合粘结磁体。