CN104332301A - 一种粘结钕铁硼永磁体的制备方法 - Google Patents

一种粘结钕铁硼永磁体的制备方法 Download PDF

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向芳
胡盛青
谭春林
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Abstract

一种粘结钕铁硼永磁体的制备方法，包括以下步骤：（1）配料，准备以下原料：粘结钕铁硼磁粉、锌粉、环氧树脂胶、固化剂、润滑剂；（2）制备；（3）固化。本发明之粘结钕铁硼永磁体，同现有的磁体相比，由于在磁粉-树脂体系中添加了合适比例的锌粉，不仅能保证磁体的机械强度及性能要求，又能降低磁体的成本。

Description

一种粘结钕铁硼永磁体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种粘结稀土永磁体及其制造方法，尤其是涉及一种性能可调的低成本粘结钕铁硼永磁体及其制造方法。
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。
粘结钕铁硼磁体主要原料以磁粉为主，磁粉是由稀土元素组成，稀土元素的市场价格受到多方面的影响，现已是磁体成本主要部分。目前，可在磁粉中加入一定比例的铁粉调成客户需要的性能，但加入铁粉所制得产品外观不美观，密度低，影响了其使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种性能可调、成本较低的粘结钕铁硼永磁体的制备方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种粘结钕铁硼永磁体的制备方法，包括以下步骤：
（1）配料，准备以下原料：粘结钕铁硼磁粉、锌粉、环氧树脂胶、固化剂、润滑剂。
所述锌粉的重量为相当于粘结钕铁硼磁粉重量的2％～50％。
所述环氧树脂胶的重量为相当于粘结钕铁硼磁粉和锌粉总量的0.5～4.0wt%（优选为1.5～3.5wt%）。
所述固化剂的含量为相当于粘结钕铁硼磁粉和锌粉总重量的0.08～0.25%。
所述润滑剂为相当于粘结钕铁硼磁粉和锌粉总重量的0.1～1%（优选0.2～0.5%）。
所述环氧树脂胶选自双酚A型环氧树脂、苯酚甲醛型环氧树脂、邻用酚甲醛型多环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂、W-6C环氧树脂胶中的至少一种，优选双酚A型环氧树脂、W-6C环氧树脂胶。
所述固化剂选自脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、叔胺及双氰胺固化剂的至少一种，效果最好的是双氰胺固化剂。
所述润滑剂优选硬脂酸锌。
所述粘结钕铁硼磁粉优选平均粒度分布为60～320目的，更优选粒度为100～200目。
（2）制备：将环氧树脂胶、固化剂和相当于环氧树脂胶重量1～4倍的丙酮混合均匀，加入均匀混合的粘结钕铁硼磁粉和锌粉的混合物,利用混合机将粘结钕铁硼磁粉、锌粉的混合物和环氧树脂胶、固化剂、丙酮混合均匀；再回收丙酮，然后将混合物干燥成粉末；干燥后的粉末经振分筛机，采用60目的筛分筛，再加入润滑剂，混合均匀，即得磁粉混合物。
（3）固化：将磁粉混合物经过压缩成型机成磁体生坯，将生坯在170～180℃下固化1-2H，即得粘结钕铁硼永磁体。
本发明之粘结钕铁硼永磁体，同现有的磁体相比，由于在磁粉-树脂体系中添加了合适比例的锌粉，不仅能保证磁体的机械强度及性能要求，又能降低磁体的成本。
本发明在满足客户的微型电机使用要求，可在磁粉中加入锌粉的比例将性能调成客户需要性能，既满足客户需求，又能降低成本。同现有技术在磁粉中加铁粉相比，加锌粉的外观及成型性优于加铁粉的产品。
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。
本发明实施例中是将磁粉混合物压制成磁瓦和磁环生坯。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
（1）配料，准备以下重量的原料：100目的DX-B磁粉（市售产品）35000g,120目KFZn锌粉1000g, W-6C环氧树脂胶691.2g，双氰胺固化剂28.8g,硬脂酸锌72g。
（2）制备：将W-6C环氧树脂胶、双氰胺固化剂和相当于W-6C环氧树脂胶重量3倍的丙酮混合均匀；加入均匀混合的DX-B磁粉和KFZn锌粉的混合物,利用混合机将DX-B磁粉、KFZn锌粉的混合物和W-6C环氧树脂胶、双氰胺固化剂、丙酮混合均匀；再回收丙酮，然后将混合物干燥成粉末；干燥后的粉末经振筛机，采用60目的筛分筛，再加入润滑剂硬脂酸锌，混合均匀，即得磁粉混合物。
（3）固化：将磁粉混合物采用压机油压调到5MPa，双向压制压制成Φ10*10（mm）圆柱，将生坯在180℃下固化2H，即得粘结钕铁硼永磁体。采用MATS-2010磁测仪测量柱子的磁性能。
或者利用成型63T压机在10ton/cm2 压力下成形规格为Φ23*Φ18.5*4.0（mm）磁环，将生坯在180℃下固化2H，利用压力试验机测量磁环的压坏强度。结果列于表1中。
实施例2
本实施例原料的配比如下：100目的DX-B磁粉32400g,120目KFZn锌粉3600g, W-6C环氧树脂胶691.2g，添加剂双氰胺28.8g,硬脂酸锌72g。
本实施例磁粉-树脂混合粉的制备方法及各项性能测试方法同实施例1。其结果见表1。
实施例3
本实施例原料的配比如下：100目的DX-B磁粉28800g,120目KFZn锌粉7200g, W-6C环氧树脂胶691.2g，添加剂双氰胺28.8g,硬脂酸锌72g。
本实施例磁粉-树脂混合粉的制备方法及各项性能测试方法同实施例1。其结果见表1。
实施例4
本实施例原料的配比如下：100目的DX-B磁粉25200g,120目KFZn锌粉10800g, W-6C环氧树脂胶691.2g，添加剂双氰胺28.8g,硬脂酸锌72g。
本实施例磁粉-树脂混合粉的制备方法及各项性能测试方法同实施例1。其结果见表1。
实施例5
本实施例原料的配比如下：100目的DX-B磁粉35000g,120目KFZn锌粉1000g,W-6C环氧树脂胶540g，添加剂双氰胺82.8g,硬脂酸锌180g。
本实施例磁粉-树脂混合粉的制备方法及各项性能测试方法同实施例1。其结果见表1。
实施例6
本实施例原料的配比如下：100目的DX-B磁粉35000g,120目KFZn锌粉1000g, W-6C环氧树脂胶1224g，添加剂双氰胺32.4g,硬脂酸锌126g。
本实施例磁粉-树脂混合粉的制备方法及各项性能测试方法同实施例1。其结果见表1。
实施例7
本实施例原料的配比如下：100目的DX-B磁粉35000g,120目KFZn锌粉1000g, 双酚A型环氧树脂540g，添加剂双氰胺82.8g,硬脂酸锌180g。
本实施例磁粉-树脂混合粉的制备方法及各项性能测试方法同实施例1。其结果见表1。
对比例1
本对比例的原料配比如下：100目的DX-B磁粉36000g, W-6C环氧树脂胶691.2g，添加剂双氰胺28.8g,硬脂酸锌72g。
本对比例磁粉-树脂混合粉的制备方法及各项性能测试方法同实施例1。其结果见表1。
由上表可以看出，添加锌粉后，因为锌粉是非磁性的，不可避免造成磁性能随锌粉的增加而下降，但是磁体的压环强度却得到了一些提高，磁粉成本按添加的锌粉的比例增多而降低。在满足客户磁体的机械强度及性能要求前提上，能大大降低磁体成本。

Claims (8)

1.一种粘结钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配料，准备以下原料：粘结钕铁硼磁粉、锌粉、环氧树脂胶、固化剂、润滑剂；
所述锌粉的重量为相当于粘结钕铁硼磁粉重量的2％～50％；
所述环氧树脂胶的重量为相当于粘结钕铁硼磁粉和锌粉总量的0.5～4.0wt%；
所述固化剂的含量为相当于粘结钕铁硼磁粉和锌粉总重量的0.08～0.25%；
所述润滑剂为相当于粘结钕铁硼磁粉和锌粉总重量的0.1～1%；
（2）制备：将环氧树脂胶、固化剂和相当于环氧树脂胶重量1～4倍的丙酮混合均匀，加入均匀混合的粘结钕铁硼磁粉和锌粉的混合物,利用混合机将粘结钕铁硼磁粉、锌粉的混合物和环氧树脂胶、固化剂、丙酮混合均匀；再回收丙酮，然后将混合物干燥成粉末；干燥后的粉末经振筛机，采用60目的筛分筛，再加入润滑剂，混合均匀，即得磁粉混合物；
（3）固化：将磁粉混合物经过压缩成型机成磁体生坯，将生坯在170～180℃下固化1-2H，即得粘结钕铁硼永磁体。
2.根据权利要求1所述的粘结钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述环氧树脂胶的重量为相当于粘结钕铁硼磁粉和锌粉总量的1.5～3.5wt%。
3.根据权利要求1或2所述的粘结钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述润滑剂为相当于粘结钕铁硼磁粉和锌粉总重量的0.2～0.5%。
4.根据权利要求1或2所述的粘结钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述环氧树脂胶选自双酚A型环氧树脂、苯酚甲醛型环氧树脂、邻用酚甲醛型多环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂、W-6C环氧树脂胶中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的粘结钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述润滑剂为硬脂酸锌。
6.根据权利要求1或2所述的粘结钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述粘结钕铁硼磁粉平均粒度分布为60～320目的。
7.根据权利要求6所述的粘结钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述粘结钕铁硼磁粉平均粒度分布为100～200目。
8.根据权利要求1或2所述的粘结钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述固化剂选自脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、叔胺及双氰胺固化剂的至少一种。
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