CN102568730A

CN102568730A - 一种高机械强度粘结钕铁硼永磁体及其制备方法

Info

Publication number: CN102568730A
Application number: CN201010616927XA
Authority: CN
Inventors: 郭晓燕; 饶晓雷; 李纲
Original assignee: Beijing Zhong Ke San Huan High Tech Co Ltd; Shanghai Epson Magnetics Co Ltd
Current assignee: Beijing Zhong Ke San Huan High Tech Co Ltd; Shanghai Epson Magnetics Co Ltd
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明首先公开了一种高机械强度粘结钕铁硼永磁体，所述的磁体中包含NdFeB磁粉，热固性树脂、固化剂、润滑剂，在磁粉-树脂体系中加入不锈钢粉。该磁体的制备方法是：将热固性环氧树脂、固化剂和树脂重量的1～4倍丙酮混合均匀，加入均匀混合的磁粉和不锈钢粉的混合物，利用混合机将上述磁粉、不锈钢粉的混合物和树脂混合均匀，烘干、筛分，再加入一定比例的润滑剂混合均匀，得到本发明的磁粉混合物，将磁粉混合物经过压缩成型机压制成圆环形状的磁体生坯并固化，即得到本发明所述的磁体。同现有磁体相比，磁体压环强度得到提高，有效减少薄壁圆环磁体在后续加工工序及运输过程中的断裂现象，降低了不必要的损耗。

Description

一种高机械强度粘结钕铁硼永磁体及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种粘结稀土永磁体及其制备方法，尤指一种具有较高机械强度的粘结钕铁硼永磁体及其制备方法。

背景技术

粘结钕铁硼永磁体具有优良的磁性能，尺寸公差小，广泛使用在电脑硬盘，光驱，游戏机，打印机，汽车微电机，磁传感器中。其制备方法一般为，将钕铁硼永磁粉和粘结树脂、加工助剂等组分按照一定的比例混练，然后将混练好的磁粉按照一定的加工方法压制成型，常用的加工工艺主要有：压缩成型，注塑成型，挤出成型三种，再将磁体经过固化、研磨、涂装工艺后成为一定形状的磁体，其主要成分包含提供磁性能的钕铁硼磁粉和作为粘结剂的热固性树脂，以及固化剂、促进剂、偶联剂、润滑剂等加工助剂。

薄壁圆环状磁体目前仍然是粘结钕铁硼永磁体产量最大的一类产品，主要利用压缩成型工艺生产，由于磁体的内外径比较大，同时磁体的壁厚度在0.5～2mm之间，磁体成分多为金属粉末，因此磁体的机械强度都不高，一般经固化工序处理后磁体的压环强度仅在80～100 MPa，因此磁体在后续的滚磨，研磨工序，以至成品运输、装配的过程中经常发生磁体隐裂或者断裂现象，这种现象在粘结钕铁硼永磁体行业是比较普遍的现象，也成为困扰行业多年的技术难题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的薄壁圆环磁体机械强度不高的问题，本发明提供了一种高机械强度粘结钕铁硼磁体，磁体中包含NdFeB磁粉，热固性树脂、固化剂、润滑剂。

在磁粉-树脂体系中加入不锈钢粉，添加不锈钢粉的量为磁粉重量的5.3%～42.9%。

本发明的进一步改进为：

所述的热固性树脂选自双酚A型环氧树脂，苯酚甲醛型多环氧树脂，邻甲酚甲醛型多环氧树脂，间苯二酚型环氧树脂，间苯二酚-甲醛型环氧树脂，四酚基乙烷型环氧树脂，三羟苯基甲烷型环氧树脂至少其中一种，优选环氧当量为200～800的双酚A型环氧树脂，所述的热固性树脂的量为磁粉和不锈钢粉总重的0.5～5wt%，优选为1～3.5%。

本发明的进一步改进为：

所述的固化剂选自脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺及双氰胺类潜伏固化剂，优选双氰胺固化剂、有机酸酐、芳香胺固化剂的其中至少一种，固化剂的含量为磁粉和不锈钢粉总重的0.1～0.3%。

本发明的进一步改进为：

所述的润滑剂是硬脂酸锌为代表的金属皂，添加量为磁粉重量的0.1～1%，优选为0.2～0.5%。

本发明的进一步改进为：

NdFeB磁粉的平均粒度分布大约为72～300目的，优选范围为100～200目。

本发明还公开了这种高机械强度的粘结钕铁硼磁体的制备方法，其过程是：将一定比例的热固性环氧树脂、固化剂和树脂重量的1～4倍丙酮混合均匀，然后加入混合均匀的磁粉和不锈钢粉的混合物，利用混合机将上述磁粉、不锈钢粉的混合物和树脂混合均匀。然后将得到的混合物烘干、筛分，最后再加入一定比例的润滑剂充分混合均匀，得到本发明的磁粉混合物，磁粉混合物经过压缩成型机压制成圆环形状的磁体生坯，将生坯在150～220℃下固化，即得到本发明所述的磁体。

本发明所述的磁体，同现有技术相比，由于向磁粉-树脂体系中添加了合适比例的不锈钢粉，磁体的机械强度得到了有效提高，后续的滚磨，研磨工序，以至成品运输、装配过程的过程中经常发生磁体隐裂或者断裂现象，降低了不必要的损耗。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更清楚、准确的理解本发明的精神，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细说明。

一种高机械强度粘结钕铁硼磁体，磁体中包含NdFeB磁粉，热固性树脂、固化剂、润滑剂。

在上述的磁粉-树脂体系中加入不锈钢粉，添加不锈钢粉的量为磁粉重量的5.3%～42.9%。

本发明中，选用的NdFeB磁粉的平均粒度范围为72～300目，优选范围为100～200目，本发明的具体实施例使用MQP-B磁粉。

所述的热固性树脂选自双酚A型环氧树脂，苯酚甲醛型多环氧树脂，邻甲酚甲醛型多环氧树脂，间苯二酚型环氧树脂，间苯二酚-甲醛型环氧树脂，四酚基乙烷型环氧树脂，三羟苯基甲烷型环氧树脂至少其中一种，优选环氧当量为200～800的双酚A型环氧树脂，本发明所选用的环氧树脂是GT6071，D.E.R.663U和GT6063，所述的热固性树脂的量为磁粉和不锈钢粉总重的0.5～5wt%，优选为1～3.5%；

所述的固化剂选自脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺及双氰胺类潜伏固化剂，优选双氰胺固化剂、有机酸酐、芳香胺固化剂的其中至少一种，优选双氰胺固化剂、有机酸酐、芳香胺固化剂。效果最好的是双氰胺固化剂。本发明具体实施例选用的固化剂是HT2844，HY2969和HT3380，固化剂的含量为磁粉和不锈钢粉总重的0.1～0.3%。

本发明粘结钕铁硼磁体的制备方法是：

将热固性环氧树脂、固化剂以及树脂重量1～4倍丙酮混合均匀，然后加入混合均匀的磁粉和不锈钢粉的混合物，利用混合机将上述磁粉混合物和树脂混合均匀。然后将得到的混合物放入烘箱在80℃下烘烤4～7H。烘干后的粉末经振动分筛机筛分。最后再加入一定比例的润滑剂充分混合均匀，得到本发明的磁粉混合物。磁粉混合物经过压缩成型机成形，压制成壁厚为0.8～2.0m，外径为6.0～35mm，内径为2.0～31mm的磁体生坯，然后将生坯在150～220℃下固化15～60min，得到磁体。本发明的具体实施例都是将磁粉混合物压制成φ(19-17.1)×3.6的圆环状的磁体生坯。

实施例1

100目的MQP-13-9R2磁粉9500g，325目不锈钢粉末500g，D.E.R.663U环氧树脂325g，HT2844双氰胺固化剂15g，硬脂酸锌30g。将D.E.R.663U环氧树脂、HT2844双氰胺固化剂以及树脂重量1～4倍的丙酮混合均匀，然后加入已混合均匀的磁粉和不锈钢粉的混合物，利用混合机将上述磁粉混合物和树脂充分搅拌混合均匀。然后将混合物放入烘箱在80℃下烘烤4～7H至干燥完全。烘干后的粉末经振动分筛机筛分。最后再加入一定比例的硬脂酸锌充分混合均匀，得到磁粉混合物。

采用压块成型机制成φ10*8的圆柱压块，利用HT610磁测仪测量压块的磁性能；利用S-20A型20T压机在10ton/cm²压力下成形规

格为φ(19-17.1)×3.6的磁体，180℃固化30min。利用SV-52-0-50M引张压缩试验机来得到磁体的压环强度。

实施例2

100目的MQP-13-9R2磁粉7800g，325目不锈钢粉末2200g，D.E.R.663U环氧树脂325g，HT2844双氰胺固化剂15g，硬脂酸锌30g。

磁粉-树脂混合粉的制备方法及各项性能测试方法同实施例1。

实施例3

100目的MQP-13-9R2磁粉7000g，325目不锈钢粉末3000g，D.E.R.663U环氧树脂325g，HT2844双氰胺固化剂15g，硬脂酸锌30g。

对比例1

100目的MQP-13-9R2磁粉10kg，D.E.R.663U环氧树脂325g，HT2844双氰胺固化剂15g，硬脂酸锌30g。磁粉-树脂混合粉的制备方法及各项性能测试方法同实施例1。

实施例4

150目的MQP-13-9R2磁粉9500g，325目不锈钢粉末500g，GT6071环氧树脂100g，HY2969固化剂10g，硬脂酸锌50g。

实施例5

150目的MQP-13-9R2磁粉7800g，325目不锈钢粉末2200g，GT6071环氧树脂100g，HY2969固化剂10g，硬脂酸锌50g。

实施例6

150目的MQP-13-9R2磁粉7000g，325目不锈钢粉末3000g，GT6071环氧树脂100g，HY2969固化剂10g，硬脂酸锌50g。

对比例2

150目的MQP-13-9R2磁粉10kg，GT6071环氧树脂100g，HY2969固化剂10g，硬脂酸锌50g。磁粉-树脂混合粉的制备方法及各项性能测试方法同实施例1。

实施例7

200目的MQP-13-9R2磁粉9500g，325目不锈钢粉末500g，GT6063环氧树脂350g，HT3380固化剂30g，硬脂酸锌20g。

实施例8

200目的MQP-13-9R2磁粉7800g，325目不锈钢粉末2200g，GT6063环氧树脂350g，HT3380固化剂30g，硬脂酸锌20g。

实施例9

200目的MQP-13-9R2磁粉7000g，325目不锈钢粉末3000g，GT6063环氧树脂350g，HT3380固化剂30g，硬脂酸锌20g。

对比例3

200目的MQP-13-9R2磁粉10kg，GT6063环氧树脂350g，HT3380固化剂30g，硬脂酸锌20g。磁粉-树脂混合粉的制备方法及各项性能测试方法同实施例1。

以下是实施例1～9及对比例1～3混合物的磁性能，以及磁体的压环强度。

从上表可以看出，添加不锈钢粉后，因为不锈钢粉是非磁性的，不可避免造成了磁性能的下降，但是磁体压环强度却得到了不同程度的提高，最高可提高30%的水平。压环强度的提高可有效减少薄壁磁体在后续加工工序及运输过程中的断裂，降低了不必要的损耗。

可以理解的是，上述实施例的详细说明是为了阐述和解释本发明的原理而不是对本发明的保护范围的限定。在不脱离本发明的主旨的前提下，本领域的一般技术人员通过对上述技术方案的所教导的原理的理解可以在这些实施例基础上做出修改，变化和改动。因此本发明的保护范围由所附的权利要求以及其等同来限定。

Claims

1.一种高机械强度粘结钕铁硼磁体，磁体中包含NdFeB磁粉，热固性树脂、固化剂、润滑剂，其特征在于：在磁粉-树脂体系中加入不锈钢粉，添加不锈钢粉的量为磁粉重量的5.3%～42.9%。

2.如权利要求1所述的一种高机械强度粘结钕铁硼磁体，其特征在于：所述的热固性树脂选自双酚A型环氧树脂，苯酚甲醛型多环氧树脂，邻甲酚甲醛型多环氧树脂，间苯二酚型环氧树脂，间苯二酚-甲醛型环氧树脂，四酚基乙烷型环氧树脂，三羟苯基甲烷型环氧树脂至少其中一种，优选环氧当量为200～800的双酚A型环氧树脂；所述的热固性树脂的量为磁粉和不锈钢粉总重的0.5～5wt%，优选为1～3.5%。

3.如权利要求1所述的一种高机械强度粘结钕铁硼磁体，其特征在于：所述的固化剂选自脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺及双氰胺类潜伏固化剂，优选双氰胺固化剂、有机酸酐、芳香胺固化剂的其中至少一种；固化剂的含量为磁粉和不锈钢粉总重的0.1～0.3%。

4.如权利要求1所述的一种高机械强度粘结钕铁硼磁体，其特征在于：所述的润滑剂是硬脂酸锌为代表的金属皂，添加量为磁粉重量的0.1～1%，优选为0.2～0.5%。

5.如权利要求1所述的一种高机械强度粘结钕铁硼磁体，其特征在于：NdFeB磁粉的平均粒度分布大约为72～300目的，优选范围为100～200目。

6.如权利要求1～5任一项权利要求的一种高机械强度粘结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：将一定比例的热固性环氧树脂、固化剂和树脂重量的1～4倍丙酮混合均匀，然后加入混合均匀的磁粉和不锈钢粉的混合物，利用混合机将上述磁粉、不锈钢粉的混合物和树脂混合均匀，然后将得到的混合物烘干、筛分，最后再加入一定比例的润滑剂充分混合均匀，得到本发明的磁粉混合物，磁粉混合物经过压缩成型机压制成圆环形状的磁体生坯，将生坯在150～220℃下固化，即得到本发明所述的磁体。