CN104835607A - 钕铁硼永磁材料及直流电机转子的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流电机转子用钕铁硼永磁材料的制备方法，属于永磁材料技术，现有技术的注塑料必须进行造粒而导致粘结剂老化，料性流动性差、工艺复杂，工作环境恶劣，本发明的钕铁硼永磁材料是在粘结钕铁硼磁粉中加入粘结剂、尼龙、偶联剂、润滑剂、增韧剂，所述粘结钕铁硼磁粉、粘结剂、尼龙、偶联剂、润滑剂、增韧剂所占的质量份数依次为100、1、9、1、0.8、1.0，其中任一组分允许有相对于其自身质量±5%的浮动；利用本发明的钕铁硼永磁材料注塑得到直流电机转子。本发明避免了磁粉与粘结剂造粒的工序，降低了高温造粒过程中尼龙等粘结剂的老化，更易成型，产品塑性好，更适宜于制备性能要求较高的磁体。

Description

钕铁硼永磁材料及直流电机转子的制造方法

技术领域

本发明属于永磁材料技术，具体是一种钕铁硼永磁材料的制备方法。

背景技术

直流无刷电机的转子一般由永久磁钢、转轴及轴承组成。其中永久磁钢和导磁材料共同组成转子磁路，主要用来在电机的气隙中产生足够大的磁通，以便与定子绕组的电流产生的电磁场相互作用产生转矩。因此所采用的磁性材料，特别是永磁材料性能的优劣直接影响到无刷直流电机的性能、体积及运行特性。

直流无刷电机的发展同永磁材料性能的提高密不可分的。目前，直流电机建立磁场的材料多为铁氧体，主要成份为MoFe2O3，优点有：(1)矫顽力HC大，(2)密度轻，(3)价格低，(4)磁结晶的各向异性常数大，（5）电阻率高，（6）退磁曲线近似直线，但缺点是剩磁较低，温度系数大，易碎。

近几年，烧结钕铁硼已经取得了长足发展。注塑成型技术可以直接制备出最终形状的NdFeB磁体，很好的解决了NdFeB磁体的难加工问题。

目前注塑磁体的强度、耐腐蚀性以及成型时所需的流动性等主要取决于粘结剂和助剂等的性能和注射模具的构造，而当今国内外绝大多数注塑钕铁硼磁体生产厂家，对注塑原料都要进行造粒，以保证注塑料的均一稳定。然而在造粒的过程中，由于粘结剂（如尼龙、PPS等）在高温下易于老化，致使原料经过一遍或两遍造粒后流动性变差，这样就会增大注塑成型的难度，不易制备磁性能要求比较高、形状比较复杂的磁体。以往注塑钕铁硼磁体颗粒料的制备工艺主要是：先把注塑钕铁硼各种原料按一定质量比例称好放到混合机中混合，然后把混合好的粉料放到造粒机中进行造粒，造粒机的设定温度基本上就是略高于粘结剂（如尼龙、PPS等）的熔融温度，造粒的过程中由于高温和高温下粘结剂及助剂的熔融分解产生的气体等，使工作环境比较恶劣，给操作工的身心健康带来一定的危害；同时造粒设备比较昂贵。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的注塑料必须进行一遍或两遍造粒而导致的粘结剂老化，料性流动性差、工艺复杂，工作环境恶劣等缺陷，提供一种钕铁硼永磁材料的制备方法。

本发明的钕铁硼永磁材料是在粘结钕铁硼磁粉中加入粘结剂、尼龙、偶联剂、润滑剂、增韧剂，所述粘结钕铁硼磁粉、粘结剂、尼龙、偶联剂、润滑剂、增韧剂所占的质量份数依次为100、1、9、1、0.8、1.0，其中任一组分允许有相对于其自身质量±5%的浮动。

作为本发明钕铁硼永磁材料的优选技术手段：所述的粘结钕铁硼磁粉为Nd2Fe14B磁粉。所述的粘结剂为聚苯硫醚。所述的偶联剂为硅烷系。所述的润滑剂为硬脂酸锌。所述的增韧剂为脂肪酸酯。任一所述组分呈颗粒状且经过≥100目的筛网筛选。

为达到本发明的目的，本发明的直流电机转子的制造方法，其特征是包括以下步骤：

1）将本发明的钕铁硼永磁材料的各组分分别进行粒度处理，即粉碎且经过≥100目的筛网筛选；

2）将经粒度处理的各组分按照本发明的质量份数混合均匀；

3）加热混炼；

4）造料；

5）注塑成型；

6）充磁。

作为本发明直流电机转子的制造方法的优选技术手段：所述的烘料为对原料在95±5℃的温度条件下烘烤不少于6h。

本发明通过在原有注塑钕铁硼磁体所使用的粘结钕铁硼磁粉中添加适当比例的分散剂和助剂，使磁粉能够和高分子材料粘结剂(如尼龙、PPS等)充分混合，从而避免了常规注塑钕铁硼粘结磁体需要将磁粉与粘结剂进行造粒的工序，简化了工艺过程，提高了生产效率，降低了工艺成本。同时用这种注塑钕铁硼原料降低了高温造粒过程中尼龙等粘结剂的老化，更易成型，产品的塑性好，更适宜于制备性能要求较高的磁体。

本发明的永磁材料用于永磁无刷直流电动机中具有体积小、效率高。

附图说明

图1是用发明的钕铁硼永磁材料制成的直流电机转子的结构示意图；

图2是换气风扇用直流电机结构示意图；

图中标号说明：

01-外壳，02-PCB板，03-定子组件，04-转子组件；

41-转轴，42-轴承，43-永磁体，44-硅钢片。

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。

本发明的钕铁硼永磁材料是在粘结钕铁硼磁粉中加入粘结剂、尼龙、偶联剂、润滑剂、增韧剂。粘结钕铁硼磁粉、粘结剂、尼龙、偶联剂、润滑剂、增韧剂所占的质量份数依次为100、1、9、1、0.8、1.0，其中任一组分允许有相对于其自身质量±5%的浮动。

具体的，粘结钕铁硼磁粉为Nd2Fe14B磁粉。所述的粘结剂为聚苯硫醚（英文简写为PPS）。所述的偶联剂为硅烷系。所述的润滑剂为硬脂酸锌。所述的增韧剂为脂肪酸酯。任一所述组分呈颗粒状且经过≥100目的筛网筛选。本发明的直流电机转子的制造方法，包括以下步骤：

1）将本发明的钕铁硼永磁材料的各组分分别进行粒度处理，即粉碎且经过≥100目的筛网筛选（如用带筛球磨机把磁粉原料球磨）；

2）将经粒度处理的各组分按照本发明的质量份数加入到V形强化混和机里混合均匀，时间设定为1-2h，既要保证原料混合均匀又要保证混合过程不会产生大量的热量；

3）加热混炼；将原料在95±5℃的温度条件下烘烤不少于6h，混合磁粉；

4）造料；将混合磁粉经造粒机造粒；

5）注塑成型，对烘干好的注塑粉料直接加到注塑机加料斗中，待注塑机温度升到设定的温度10min后，开始注塑，冷却后脱模；

6）充磁；用脉冲充磁设备利用瞬时大电流脉冲产生的瞬间强磁场对转子充磁。

Claims (9)

1.钕铁硼永磁材料，其特征是：在粘结钕铁硼磁粉中加入粘结剂、尼龙、偶联剂、润滑剂、增韧剂，所述粘结钕铁硼磁粉、粘结剂、尼龙、偶联剂、润滑剂、增韧剂所占的质量份数依次为100、1、9、1、0.8、1.0，其中任一组分允许有相对于其自身质量±5%的浮动。

2.根据权利要求1所述的钕铁硼永磁材料，其特征是：所述的粘结钕铁硼磁粉为Nd2Fe14B磁粉。

3. 根据权利要求1所述的钕铁硼永磁材料，其特征是：所述的粘结剂为聚苯硫醚。

4. 根据权利要求1所述的钕铁硼永磁材料，其特征是：所述的偶联剂为硅烷系。

5. 根据权利要求1所述的钕铁硼永磁材料，其特征是：所述的润滑剂为硬脂酸锌。

6. 根据权利要求1所述的钕铁硼永磁材料，其特征是：所述的增韧剂为脂肪酸酯。

7. 根据权利要求1所述的钕铁硼永磁材料，其特征是：任一所述组分呈颗粒状且经过≥100目的筛网筛选。

8. 直流电机转子的制造方法，其特征是包括以下步骤：

1）将权利要求1-7中任一项所述钕铁硼永磁材料的各组分分别进行粒度处理，即粉碎且经过≥100目的筛网筛选；

2）将经粒度处理的各组分按照权利要求1的质量份数混合均匀；

3）加热混炼；

4）造料；

5）注塑成型；

6）充磁。

9. 根据权利要求8所述的直流电机转子的制造方法，其特征是：所述的烘料为对原料在95±5℃的温度条件下烘烤不少于6h。