CN104599835B - 一种柔性稀土粘结钕铁硼磁体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柔性稀土粘结钕铁硼磁体及其制造方法，该方法包括通过HDDR工艺制备钕铁硼磁粉，磁粉、粘结剂、配合剂破碎，配料混合，成型四个步骤，省去了HDDR工艺中的热处理过程以及在磁体成型前的造粒过程，采用了环氧树脂作为粘结剂，节省了时间和能源，提高了磁体的性能。

Description

一种柔性稀土粘结钕铁硼磁体及其制造方法
技术领域
本发明涉及磁性材料领域，尤其涉及一种柔性稀土粘结钕铁硼磁体及其制造方法。
背景技术
柔性磁体是由磁粉、粘结剂以及各种配合剂制成的，兼具良好的柔性，不需要大量的模具开发费用、生产效率高、弯曲度好难以开裂、制品的形状尺寸可以随设计任意变化、厚度可以极小便于装配，已经广泛应用于家电行业、自动化办公、汽车工业、磁疗保健产品等各种领域，需求量极大。同时，随着信息产业产品轻薄化、小型化和高效化的要求日益迫切，市场对磁体的性能要求也越来越高，具有更好性能的钕铁硼磁体逐渐成为研究和开发的主流。钕铁硼磁体的磁性能非常高、原料储量丰富制造成本大大降低、切削和钻孔等机械性能明显提升。可见，目前而言，柔性粘结钕铁硼磁体具有最佳的使用性能、加工性能和市场价值。
制备各向异性钕铁硼粘结磁粉最成功的方法就是采用HDDR(Hydrogenation-Decomposition-Descorption-Recombination，氢化-歧化-脱氢-再结合)工艺。在常规的HDDR工艺中，必须经过条件一般为1100℃以及24小时的热处理，才能进行HDDR反应，耗费大量的时间和能源。
并且，目前在制备柔性磁体时，通常采用橡胶作为粘结剂，所制成的柔性磁体具有一定的弹性，刚度小，磁性能也并不能让人满意。
另外，在磁体成型前，通常需要对磁粉、粘结剂和配合剂进行造粒。然而在造粒的过程中，粘结剂易于老化，不易制备磁性能要求比较高、形状比较复杂的磁体。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，一方面，本发明提出一种柔性稀土粘结钕铁硼磁体的制造方法，包括：步骤1，通过HDDR工艺制备钕铁硼磁粉，其中，在真空感应炉中，将钕铁硼合金进行冶炼，制备成母合金锭；将母合金锭破碎成小块，放入铸片甩带机的石英管中铸锭熔化后喷射到轮速3m/s的铜辊上制备速凝铸片；将未经均匀化热处理的制备态速凝铸片在1×105Pa的压强的氢气中从室温加热至800℃，歧化反应1～5小时；歧化产物先在温度为850℃、2×104Pa的氢气压强下发生缓慢脱氢再结合反应半小时，再在5×10-3Pa的氢气压强下发生快速脱氢再结合反应1小时；在氢气的保护下冷却至室温，制备成HDDR磁粉；步骤2，磁粉、粘结剂、配合剂破碎，其中使用带筛球磨机分别将步骤1中制备的HDDR磁粉、作为粘结剂的环氧树脂以及配合剂进行磨碎处理，磨至全部通过10目筛网；步骤3，配料混合，其中将重量百分比为85％～92％的HDDR磁粉、6％～10％的环氧树脂、2％～5％的配合剂加入到留有真空抽口的高强度混合设备中进行混合，保证混合时混合箱中的真空度为-1.5×104Pa～-1.5×103Pa，混合半小时后取出混合后的配料，在脉冲磁场中进行预磁化，之后在80～100℃的环境下烘干4～8小时；步骤4，成型，其中施加取向磁场，通过延压机将混合后的配料分别在60℃～70℃、50℃～60℃、30℃～40℃下延压三次成型，制得柔性稀土粘结钕铁硼磁体。
另一方面，本发明一种柔性稀土粘结钕铁硼磁体，由上述方法制造而成。
附图说明
图1为本发明的柔性稀土粘结钕铁硼磁体的制造方法的流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明的柔性稀土粘结钕铁硼磁体的制造方法包括：
步骤1，通过HDDR工艺制备钕铁硼磁粉。具体包括：在真空感应炉中，将钕铁硼合金进行冶炼，制备成母合金锭；将母合金锭破碎成小块，放入铸片甩带机的石英管中铸锭熔化后喷射到轮速3m/s的铜辊上制备速凝铸片；将未经均匀化热处理的制备态速凝铸片在1×105Pa的压强的氢气中从室温加热至800℃，歧化反应1～5小时；歧化产物先在温度为850℃、2×104Pa的氢气压强下发生缓慢脱氢再结合反应半小时，再在5×10-3Pa的氢气压强下发生快速脱氢再结合反应1小时；在氢气的保护下冷却至室温，制备成HDDR磁粉。
步骤2，磁粉、粘结剂、配合剂破碎。使用带筛球磨机分别将步骤1中制备的HDDR磁粉、作为粘结剂的环氧树脂以及配合剂进行磨碎处理，磨至全部通过10目筛网。采用环氧树脂作为粘结剂后，制品尺寸稳定性高，硬度和柔韧性也较好。另外，配合剂包括偶联剂、增塑剂、润滑剂、硫化剂等。
步骤3，配料混合。将重量百分比为85％～92％的HDDR磁粉、6％～10％的环氧树脂、2％～5％的配合剂加入到留有真空抽口的高强度混合设备中进行混合，保证混合时混合箱中的真空度为-1.5×104Pa～-1.5×103Pa，防止自燃现象。混合半小时后取出混合后的配料，在脉冲磁场中进行预磁化，之后在80～100℃的环境下烘干4～8小时。由该步骤可见，造粒过程已经省去。
步骤4，成型。施加取向磁场，通过延压机将混合后的配料分别在60℃～70℃、50℃～60℃、30℃～40℃下延压三次成型，制得柔性稀土粘结钕铁硼磁体。
实施例1
HDDR磁粉、环氧树脂和配合剂的重量百分比分别为89.5％、7.5％、3％，延压机电流为6A，转速为15rpm/分，取向磁场大小为1.8T。制得柔性稀土粘结钕铁硼磁体的剩余磁感应强度为0.63T，内禀矫顽力为740kA/m，最大磁能积为65kJ/m3。
实施例2
HDDR磁粉、环氧树脂和配合剂的重量百分比分别为85％、10％、5％，延压机电流为7A，转速为15rpm/分，取向磁场大小为2.0T。制得柔性稀土粘结钕铁硼磁体的剩余磁感应强度为0.59T，内禀矫顽力为738kA/m，最大磁能积为57kJ/m3。
实施例3
HDDR磁粉、环氧树脂和配合剂的重量百分比分别为90％、6.5％、3.5％，延压机电流为5A，转速为15rpm/分，取向磁场大小为2.0T。制得柔性稀土粘结钕铁硼磁体的剩余磁感应强度为0.74T，内禀矫顽力为751kA/m，最大磁能积为73kJ/m3。
实施例4
HDDR磁粉、环氧树脂和配合剂的重量百分比分别为88％、10％、2％，延压机电流为3A，转速为15rpm/分，取向磁场大小为1.5T。制得柔性稀土粘结钕铁硼磁体的剩余磁感应强度为0.62T，内禀矫顽力为750kA/m，最大磁能积为63kJ/m3。
以上实施例仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (3)

1.一种柔性稀土粘结钕铁硼磁体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，通过HDDR工艺制备钕铁硼磁粉，其中，
在真空感应炉中，将钕铁硼合金进行冶炼，制备成母合金锭；
将母合金锭破碎成小块，放入铸片甩带机的石英管中铸锭熔化后喷射到轮速3m/s的铜辊上制备速凝铸片；
将未经均匀化热处理的制备态速凝铸片在1×105Pa的压强的氢气中从室温加热至800℃，歧化反应1～5小时；
歧化产物先在温度为850℃、2×104Pa的氢气压强下发生缓慢脱氢再结合反应半小时，再在5×10-3Pa的氢气压强下发生快速脱氢再结合反应1小时；在氢气的保护下冷却至室温，制备成HDDR磁粉；
步骤2，磁粉、粘结剂、配合剂破碎，其中
使用带筛球磨机分别将步骤1中制备的HDDR磁粉、作为粘结剂的环氧树脂以及配合剂进行磨碎处理，磨至全部通过10目筛网；
步骤3，配料混合，其中
将重量百分比为85％～92％的HDDR磁粉、6％～10％的环氧树脂、2％～5％的配合剂加入到留有真空抽口的高强度混合设备中进行混合，保证混合时混合箱中的真空度为-1.5×104Pa～-1.5×103Pa，混合半小时后取出混合后的配料，在脉冲磁场中进行预磁化，之后在80～100℃的环境下烘干4～8小时；
步骤4，成型，其中
施加取向磁场，通过延压机将混合后的配料分别在60℃～70℃、50℃～60℃、30℃～40℃下延压三次成型，制得柔性稀土粘结钕铁硼磁体。
2.如权利要求1所述的柔性稀土粘结钕铁硼磁体的制造方法，其特征在于，
所述配合剂包括偶联剂、增塑剂、润滑剂、硫化剂。
3.一种柔性稀土粘结钕铁硼磁体，其特征在于，由权利要求1或2所述的方法制造而成。
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