CN102229492A

CN102229492A - 使用压缩工艺的各向异性粘结铁氧体制备方法

Info

Publication number: CN102229492A
Application number: CN2011101580087A
Authority: CN
Inventors: 周连明
Original assignee: NANTONG WANBAO INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: NANTONG WANBAO INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2031-06-09
Also published as: CN102229492B

Abstract

使用压缩工艺的各向异性粘结铁氧体制备方法，它涉及一种粘结铁氧体的制备方法。它顺次包括以下步骤：(1)、将磁粉的粒度进行调整；(2)、将磁粉表面用偶联剂进行处理；(3)、将树脂结合剂和润滑剂与采用偶联剂处理过的磁粉混炼制粒；(4)、将混炼后的材料压机成型并进行极异方性磁场取向；(5)、将压机成型的制品进行固化并充磁；(6)、将固化充磁后的制品进行检测。它能够改善材料的工艺性能、简化加工条件、提高加工效率，而且能够改进制品的性能，提高其使用价值和寿命。

Description

使用压缩工艺的各向异性粘结铁氧体制备方法

技术领域：

本发明涉及一种粘结铁氧体的制备方法，具体涉及一种使用压缩工艺的各向异性粘结铁氧体制备方法。

背景技术：

粘结永磁铁氧体材料作为铁氧体的一个重要分支，以其自身的特点在近几年得到迅速的发展。由于其采用磁粉与高分子材料复合技术，使得这种材料不仅具有永磁铁氧体材料的特性，而且具有高分子材料易于加工、成型性好、可重复利用、边角料少、尺寸精度高、一致性好和装配方便等显著优点。因此，用粘结永磁铁氧体材料制成的永磁体(主要用于做电机转子)被越来越多的直流电机与工业用电机的生产厂应用。

在粘结磁体出现以前，烧结铁氧体被广泛应用于直流电机中，图1为烧结铁氧体与粘结铁氧体的对比，烧结铁氧体与粘结磁体相比较存在着加工性差、尺寸精度低、一致性差等弱点，而且在运输装配中容易破裂。烧结铁氧体最大的问题是：单价低，又很耗能源，而且加工层次多。烧结铁氧磁体如果使用于内转式电机上，因为是运用于电机的转子，因此整个烧结铁氧磁石都必须加工研磨。而且这些运用于工业电机的磁体，又有在压机成型时，必须配合磁场取向的困难技术。在国外只有少数几个发达国家具有生产电机用烧结铁氧磁体的能力。

目前，在直流电机中，粘结磁体逐步开始代替烧结铁氧体。电机用粘结磁体在各方面要求很高，制造难度较大，不但要求具有较好的磁性，而且需要较好的力学性能，高精度外形尺寸。如以橡胶磁条为例：磁体切口必须垂直和光滑(使用于外转式电机上)。

发明内容：

本发明的目的是提供一种使用压缩工艺的各向异性粘结铁氧体制备方法，它能够改善材料的工艺性能、简化加工条件、提高加工效率，而且能够改进制品的性能，提高其使用价值和寿命。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它顺次包括以下步骤：1、将磁粉的粒度进行调整；2、将磁粉表面用偶联剂进行处理；3、将树脂结合剂和润滑剂与采用偶联剂处理过的磁粉混炼制粒；4、将混炼后的材料压机成型并进行极异方性的磁场取向；5、将压机成型的制品进行固化并充磁；6、将固化充磁后的制品进行检测。

所述的树脂结合剂为环氧树脂材料。

该树脂的选用条件为：低粘度，使用时间长，容易操作，并且有耐冷冲击性，因温度变化而减少对组件有效的挤压应力。如图4所示，环氧树脂的添加量对粘结铁氧磁体性能的影响。所述的环氧树脂材料为液态形式，其树脂与甲苯的重量比为7∶3，树脂与硬化剂的重量比为100∶2；该树脂用丙酮稀释，烘干后作为压机的物料。

在制备过程中加入硅烷类偶联剂，以增强磁粉在高分子材料中的分散性。

硅烷类偶联剂能和高分子材料进行物理或化学结合，改变磁粉在高分子材料中的分散性，降低界面的自由能，从而提高粘结磁体的机械性能和磁性能。为达到较理想的加工状态和磁性能，偶联剂用量的最佳范围为原料重量的0.5-1.5wt％。

在制备过程中加入原料重量的0.1-0.7wt％的润滑剂后，使磁体在高聚物中更易取向，磁体加工性能和磁性能有所改善。

压制时极异方性的磁场取向方式有两种方法：1、辐射取向；2、极异方取向，其中，辐射取向具有组合容易，而且可作多极充磁并且可做斜角充磁减低电机的顿转转矩。

本发明能够改善材料的工艺性能、简化加工条件、提高加工效率，而且能够改进制品的性能，提高其使用价值和寿命。

附图说明：

图1为背景技术中烧结与粘结铁氧体特性比较示意图；

图2为本发明中生产流程示意图；

图3为本发明中润滑剂含量对磁体性能的影响示意图；

图4为本发明中环氧树脂对粘结磁体性能的影响示意图；

图5为本发明中压制时极异方性的磁场辐射取向示意图；

图6为本发明中压制时极异方性的磁场极异方取向示意图。

具体实施方式：

参照图2-6，本具体实施方式采用以下技术方案：它顺次包括以下步骤：1、将磁粉的粒度进行调整；2、将磁粉表面用偶联剂进行处理；3、将树脂结合剂和润滑剂与采用偶联剂处理过的磁粉混炼制粒；4、将混炼后的材料压机成型并进行极异方性的磁场取向；5、将压机成型的制品进行固化并充磁；6、将固化充磁后的制品进行检测。

所述的偶联剂为硅烷类，用量为1.0wt％。

所述的树脂结合剂为环氧树脂材料。环氧树脂材料为液态形式，其树脂与甲苯的重量比为7∶3，树脂与硬化剂的重量比为100∶2；该树脂用丙酮稀释，经烘干后作为压机的物料。本具体实施方式中使用溶剂型环氧树脂，即代号为A型的树脂。

所述的润滑剂为硬脂酸类，在制备过程中加入原料重量的0.1-0.7wt％的润滑剂后，磁体加工性能有所改善。由图3可见，加入润滑剂后，磁体加工性能有所改善，但并非润滑剂越多越好，有一个最佳适用范围，加入润滑剂后bHc、iHc有较大幅度的提高，而Br、(BH)max在一定范围内增加。因为润滑剂降低了分子聚物材料与磁粉之间、磁粉与粘结剂间的相互摩擦，润滑剂提供外部润滑。由于外部摩擦的降低，改善了整个物料体系的加工性，使磁粉在高聚物中更易取向，提高粘结磁体的磁性能和物理性能，提高了生产效率，节约能源，同时也降低了加工设备的磨损。

然而超量使用润滑剂，使得物料与加工设备之间的摩擦力急剧增加(硬脂酸类的材料本身是具有些微粘性的)。物料混合加工后，主要通过压机设备将磁粉与高分子材料混合的材料，经压机在加压的同时通入取向磁场，物料在模具内如因摩擦力增大，必然给取向带来困难。此外，过高用量的润滑剂会在磁体表面析出，影响粘结磁体的外观质量。而润滑剂用量过少，摩擦力也会增大，引起磁粉颗粒晶体发生畸变或磁体内部产生内应力，引起磁体的Br及(BH)max值下降(除了取向会变差外，且因装填物料困难，致使成型后密度不均，造成磁石变形)。因此，为了保证粘结磁体的磁性能和外观质量、润滑剂的用量必须适当。

在磁性材料中，磁化曲线随晶轴方向的不同而有所差别，即磁性随晶轴方向显示各向异性，这个现象称为磁晶各向异性。其中磁晶各向异性常数大的材料也常称为具有极异方性，适合作永磁材料。压制时极异方性的磁场取向方式有两种方法：1、辐射取向；2、极异方取向，其中，辐射取向具有组合容易，而且可作多极充磁并且可做斜角充磁减低电机的顿转转矩。

压制时极异方性的磁场取向方式有两种方法：1、辐射取向(如图5)；2、极异方取向(如图6)。

本具体实施方式能够改善材料的工艺性能、简化加工条件、提高加工效率，而且能够改进制品的性能，提高其使用价值和寿命。

Claims

1.使用压缩工艺的各向异性粘结铁氧体制备方法，其特征在于顺次包括以下步骤：(1)、将磁粉的粒度进行调整；(2)、将磁粉表面用偶联剂进行处理；(3)、将树脂结合剂和润滑剂与采用偶联剂处理过的磁粉混炼制粒；(4)、将混炼后的材料压机成型并进行极异方性磁场取向；(5)、将压机成型的制品进行固化并充磁；(6)、将固化充磁后的制品进行检测。

2.根据权利要求1所述的使用压缩工艺的各向异性粘结铁氧体制备方法，其特征在于所述的树脂结合剂为环氧树脂材料。

3.根据权利要求1所述的使用压缩工艺的各向异性粘结铁氧体制备方法，其特征在于在制备过程中加入硅烷类偶联剂，以增强磁粉在高分子材料中的分散性，该偶联剂的用量为原料重量的0.5-1.5wt％。

4.根据权利要求1所述的使用压缩工艺的各向异性粘结铁氧体制备方法，其特征在于在制备过程中加入原料重量的0.1％-0.7wt％的润滑剂后，磁体加工性能和磁性能有所改善。

5.根据权利要求2所述的使用压缩工艺的各向异性粘结铁氧体制备方法，其特征在于所述的环氧树脂材料为液态形式，其树脂与甲苯的重量比为7∶3，树脂与硬化剂的重量比为100∶2；该环氧树脂用丙酮稀释，经烘干后作为压机的物料。

6.根据权利要求1所述的使用压缩工艺的各向异性粘结铁氧体制备方法，其特征在于压制时极异方性的磁场取向方式有两种方法：(1)、辐射取向；(2)、极异方取向。