CN110491614A - 高抗压强度的磁性材料及其制备方法 - Google Patents

高抗压强度的磁性材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高抗压强度的磁性材料，包括以下重量份的组分：钕铁硼磁粉60～80重量份；铁镍钼磁粉20～30重量份；γ‑三氧化二铁磁粉5～7重量份；锶铁氧体2～4重量份；三苯基甲烷二茂铁磁粉2～4重量份；膨润土3～5重量份。本发明的高抗压强度的磁性材料，以钕铁硼磁粉为主体，铁镍钼磁粉、γ‑三氧化二铁磁粉、锶铁氧体和三苯基甲烷二茂铁磁粉协同提高钕铁硼磁粉的热稳定性能；膨润土能明显地改善磁性能均匀度，并且显著提高磁性能；通过加入聚乙烯蜡和二硫化钼，提高粉末流动性能，减小摩擦力，从而提高剩磁、矫顽力和最大磁能积的目的；通过加入叔丁基对苯二酚改善磁性材料的抗氧化性能。

Description

高抗压强度的磁性材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种永磁材料，特别是涉及一种高抗压强度的磁性材料及其制备方法。
背景技术
随着高新技术的发展，人们对电子信息产品的要求越来越高。目前电子信息整机产品正在向“轻、薄、短、小”的方向发展。这就对用于电子信息行业的永磁材料提出了更高的要求。与烧结永磁相比，粘结永磁体，特别是高性能粘结永磁体由于其优良的机械性能、不需进行后加工就能获得尺寸精度高的产品、可制备复杂形状及极薄的环状产品和可连续大批量自动化生产等优点，正好满足了电子信息整机“轻、薄、短、小”的发展要求。目前粘结永磁特别是高性能粘结永磁的产量和产值都在以较快的速度增长，其中粘结稀土永磁近年来的增长速度更是高达40％。粘结永磁材料已广泛应用于计算机、移动通讯、高级音像设备、微电机、传感器及磁电式仪器仪表、办公设备、电子钟表、电子照相机等工业和消费类电子领域，现有的钕铁硼稀土永磁材料的热稳定性较低，抗压强度不佳。
发明内容
针对上述不足之处，本发明的目的在于开发一款高抗压强度的磁性材料，其具有优异的热稳定性和抗压强度。
本发明的技术方案概述如下：
一种高抗压强度的磁性材料，其中，包括以下重量份的组分：
优选的是，所述的高抗压强度的磁性材料，其中，还包括2～4重量份的硅烷偶联剂。
优选的是，所述的高抗压强度的磁性材料，其中，所述硅烷偶联剂选自异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、三异硬脂酸钛酸异丙酯、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种。
优选的是，所述的高抗压强度的磁性材料，其中，还包括3～5重量份的聚1-丁烯。
优选的是，所述的高抗压强度的磁性材料，其中，还包括2～4重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
优选的是，所述的高抗压强度的磁性材料，其中，还包括0.5～1重量份的丁腈橡胶。
优选的是，所述的高抗压强度的磁性材料，其中，还包括0.5～1重量份的聚乙烯蜡和0.5～1重量份的二硫化钼。
优选的是，所述的高抗压强度的磁性材料，其中，还包括1～4重量份的氧化铈和3～6重量份的氧化硼。
优选的是，所述的高抗压强度的磁性材料，其中，还包括3～6重量份的叔丁基对苯二酚。
一种抗压强度的磁性材料的制备方法，其中，包括如下步骤：
(1)将钕铁硼磁粉、铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体进行搅拌混和均
匀配置成混合磁粉；再将硅烷偶联剂与20～50重量份的甲苯混合后加入到混合磁粉中，然后将经偶联处理后的混合磁粉与三苯基甲烷二茂铁磁粉混合，干燥，最后将干燥后的混合磁粉与聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丁腈橡胶、聚乙烯蜡、二硫化钼、氧化铈、氧化硼、叔丁基对苯二酚混合后真空干燥并造粒，所得混合磁粉应通过100～400目筛；
2)将步骤1所得的混合磁粉在设置恒温温度为20～200℃的温度场和磁场强度为0.5～3T的取向场的复合环境下进行成型10～30min，成型压力范围为2～8ton/cm2，制成高抗压强度的磁性材料。
本发明的有益效果是：
本发明的高抗压强度的磁性材料，以钕铁硼磁粉为主体，铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体和三苯基甲烷二茂铁磁粉协同提高钕铁硼磁粉的热稳定性能；膨润土能明显地改善磁性能均匀度,并且显著提高磁性能；通过加入聚乙烯蜡和二硫化钼，提高粉末流动性能，减小摩擦力，从而提高剩磁、矫顽力和最大磁能积的目的；通过加入叔丁基对苯二酚改善磁性材料的抗氧化性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本案提出一种高抗压强度的磁性材料，其中，包括以下重量份的组分：
铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体和三苯基甲烷二茂铁磁粉协同提高钕铁硼磁粉的热稳定性能；膨润土能明显地改善磁性能均匀度,并且显著提高磁性能。
作为本案又一实施例，其中，还包括2～4重量份的硅烷偶联剂。
作为本案又一实施例，其中，硅烷偶联剂选自异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、三异硬脂酸钛酸异丙酯、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种。通过加入硅烷偶联剂对铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体改性，改善其和三苯基甲烷二茂铁磁粉的相容性能，并通过对磁粉进行包覆处理，可以改善磁粉的抗氧化性能，并最终改善磁体的耐蚀性能。
作为本案又一实施例，其中，还包括3～5重量份的聚1-丁烯。
作为本案又一实施例，其中，还包括2～4重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.5～1重量份的丁腈橡胶。聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和丁腈橡胶协同作为耐腐蚀包覆剂，改善永磁材料的耐蚀性能。聚对苯二甲酸丁二醇酯和丁腈橡胶应用到永磁材料的耐蚀处理上，具有较高的温度稳定性和较低的潮湿敏感性。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.5～1重量份的聚乙烯蜡和0.5～1重量份的二硫化钼。通过加入聚乙烯蜡和二硫化钼，提高粉末流动性能，减小摩擦力，从而提高剩磁、矫顽力和最大磁能积的目的。
作为本案又一实施例，其中，还包括1～4重量份的氧化铈和3～6重量份的氧化硼。为了获得具有更高耐高温性能、抗压性能和耐蚀的永磁材料，本案又引入了具有协同发挥耐高温性能、抗压性能和耐蚀的氧化铈和氧化硼。
作为本案又一实施例，其中，还包括3～6重量份的叔丁基对苯二酚。通过加入叔丁基对苯二酚改善磁性材料的抗氧化性能。
一种抗压强度的磁性材料的制备方法，其中，包括如下步骤：
(1)将钕铁硼磁粉、铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体进行搅拌混和均匀配置成混合磁粉；再将硅烷偶联剂与20～50重量份的甲苯混合后加入到混合磁粉中，然后将经偶联处理后的混合磁粉与三苯基甲烷二茂铁磁粉混合，干燥，最后将干燥后的混合磁粉与聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丁腈橡胶、聚乙烯蜡、二硫化钼、氧化铈、氧化硼、叔丁基对苯二酚混合后真空干燥并造粒，所得混合磁粉应通过100～400目筛；
2)将步骤1所得的混合磁粉在设置恒温温度为20～200℃的温度场和磁场强度为0.5～3T的取向场的复合环境下进行成型10～30min，成型压力范围为2～8ton/cm2，制成高抗压强度的磁性材料。
下面列出具体的实施例和对比例：
实施例1：
一种高抗压强度的磁性材料，包括以下重量份的组分：
一种高抗压强度的磁性材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将钕铁硼磁粉、铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体进行搅拌混和均匀配置成混合磁粉；再将硅烷偶联剂与20重量份的甲苯混合后加入到混合磁粉中，然后将经偶联处理后的混合磁粉与三苯基甲烷二茂铁磁粉混合，干燥，最后将干燥后的混合磁粉与聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丁腈橡胶、聚乙烯蜡、二硫化钼、氧化铈、氧化硼、叔丁基对苯二酚混合后真空干燥并造粒，所得混合磁粉应通过100目筛；
2)将步骤1所得的混合磁粉在设置恒温温度为20℃的温度场和磁场强度为0.5T的取向场的复合环境下进行成型10min，成型压力范围为2ton/cm2，制成高抗压强度的磁性材料。
实施例2：
一种高抗压强度的磁性材料，包括以下重量份的组分：
一种高抗压强度的磁性材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将钕铁硼磁粉、铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体进行搅拌混和均匀配置成混合磁粉；再将硅烷偶联剂与40重量份的甲苯混合后加入到混合磁粉中，然后将经偶联处理后的混合磁粉与三苯基甲烷二茂铁磁粉混合，干燥，最后将干燥后的混合磁粉与聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丁腈橡胶、聚乙烯蜡、二硫化钼、氧化铈、氧化硼、叔丁基对苯二酚混合后真空干燥并造粒，所得混合磁粉应通过200目筛；
2)将步骤1所得的混合磁粉在设置恒温温度为100℃的温度场和磁场强度为1T的取向场的复合环境下进行成型20min，成型压力范围为5ton/cm2，制成高抗压强度的磁性材料。
实施例3：
一种高抗压强度的磁性材料，包括以下重量份的组分：
一种高抗压强度的磁性材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将钕铁硼磁粉、铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体进行搅拌混和均匀配置成混合磁粉；再将硅烷偶联剂与50重量份的甲苯混合后加入到混合磁粉中，然后将经偶联处理后的混合磁粉与三苯基甲烷二茂铁磁粉混合，干燥，最后将干燥后的混合磁粉与聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丁腈橡胶、聚乙烯蜡、二硫化钼、氧化铈、氧化硼、叔丁基对苯二酚混合后真空干燥并造粒，所得混合磁粉应通过400目筛；
2)将步骤1所得的混合磁粉在设置恒温温度为200℃的温度场和磁场强度为3T的取向场的复合环境下进行成型30min，成型压力范围为8ton/cm2，制成高抗压强度的磁性材料。
对比例1：
一种高抗压强度的磁性材料，包括以下重量份的组分：
一种高抗压强度的磁性材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将钕铁硼磁粉、铁镍钼磁粉、锶铁氧体进行搅拌混和均匀配置成混合磁粉；再将硅烷偶联剂与20重量份的甲苯混合后加入到混合磁粉中，然后将经偶联处理后的混合磁粉与三苯基甲烷二茂铁磁粉混合，干燥，最后将干燥后的混合磁粉与聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丁腈橡胶、聚乙烯蜡、二硫化钼、氧化铈、氧化硼、叔丁基对苯二酚混合后真空干燥并造粒，所得混合磁粉应通过100目筛；
2)将步骤1所得的混合磁粉在设置恒温温度为20℃的温度场和磁场强度为0.5T的取向场的复合环境下进行成型10min，成型压力范围为2ton/cm2，制成高抗压强度的磁性材料。
对比例2：
一种高抗压强度的磁性材料，包括以下重量份的组分：
一种高抗压强度的磁性材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将钕铁硼磁粉、铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉进行搅拌混和均匀配置成混合磁粉；再将硅烷偶联剂与20重量份的甲苯混合后加入到混合磁粉中，然后将经偶联处理后的混合磁粉与三苯基甲烷二茂铁磁粉混合，干燥，最后将干燥后的混合磁粉与聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丁腈橡胶、聚乙烯蜡、二硫化钼、氧化铈、氧化硼、叔丁基对苯二酚混合后真空干燥并造粒，所得混合磁粉应通过100目筛；
2)将步骤1所得的混合磁粉在设置恒温温度为20℃的温度场和磁场强度为0.5T的取向场的复合环境下进行成型10min，成型压力范围为2ton/cm2，制成高抗压强度的磁性材料。
对比例3：
一种高抗压强度的磁性材料，包括以下重量份的组分：
一种高抗压强度的磁性材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将钕铁硼磁粉、铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体进行搅拌混和均匀配置成混合磁粉；混合磁粉与聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丁腈橡胶、聚乙烯蜡、二硫化钼、氧化铈、氧化硼、叔丁基对苯二酚混合后真空干燥并造粒，所得混合磁粉应通过200目筛；
2)将步骤1所得的混合磁粉在设置恒温温度为100℃的温度场和磁场强度为1T的取向场的复合环境下进行成型20min，成型压力范围为5ton/cm2，制成高抗压强度的磁性材料。
对比例4：
一种高抗压强度的磁性材料，包括以下重量份的组分：
一种高抗压强度的磁性材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将钕铁硼磁粉、铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体进行搅拌混和均匀配置成混合磁粉；再将硅烷偶联剂与40重量份的甲苯混合后加入到混合磁粉中，然后将经偶联处理后的混合磁粉与三苯基甲烷二茂铁磁粉混合，干燥，最后将干燥后的混合磁粉与聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯蜡、二硫化钼、氧化铈、氧化硼、叔丁基对苯二酚混合后真空干燥并造粒，所得混合磁粉应通过200目筛；
2)将步骤1所得的混合磁粉在设置恒温温度为100℃的温度场和磁场强度为1T的取向场的复合环境下进行成型20min，成型压力范围为5ton/cm2，制成高抗压强度的磁性材料。
对比例5：
一种高抗压强度的磁性材料，包括以下重量份的组分：
一种高抗压强度的磁性材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将钕铁硼磁粉、铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体进行搅拌混和均
匀配置成混合磁粉；再将硅烷偶联剂与50重量份的甲苯混合后加入到混合磁粉中，然后将经偶联处理后的混合磁粉与三苯基甲烷二茂铁磁粉混合，干燥，最后将干燥后的混合磁粉与聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丁腈橡胶、二硫化钼、氧化铈、氧化硼、叔丁基对苯二酚混合后真空干燥并造粒，所得混合磁粉应通过400目筛；
2)将步骤1所得的混合磁粉在设置恒温温度为200℃的温度场和磁场强度为3T的取向场的复合环境下进行成型30min，成型压力范围为8ton/cm2，制成高抗压强度的磁性材料。
对比例6：
一种高抗压强度的磁性材料，包括以下重量份的组分：
一种高抗压强度的磁性材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将钕铁硼磁粉、铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体进行搅拌混和均
匀配置成混合磁粉；再将硅烷偶联剂与50重量份的甲苯混合后加入到混合磁粉中，然后将经偶联处理后的混合磁粉与三苯基甲烷二茂铁磁粉混合，干燥，最后将干燥后的混合磁粉与聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丁腈橡胶、聚乙烯蜡、二硫化钼、氧化铈、叔丁基对苯二酚混合后真空干燥并造粒，所得混合磁粉应通过400目筛；
2)将步骤1所得的混合磁粉在设置恒温温度为200℃的温度场和磁场强度为3T的取向场的复合环境下进行成型30min，成型压力范围为8ton/cm2，制成高抗压强度的磁性材料。
下面列出实施例和对比例的性能测试结果：
表1
由上述实例可看出，实施例1～3与对比例1～6相比，永磁材料具有较高的矫顽力和抗压强度，以及较高的剩磁(Br)和磁能级(BH)max。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种高抗压强度的磁性材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的高抗压强度的磁性材料，其特征在于，还包括2～4重量份的硅烷偶联剂。
3.根据权利要求2所述的高抗压强度的磁性材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、三异硬脂酸钛酸异丙酯、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种。
4.根据权利要求1所述的高抗压强度的磁性材料，其特征在于，还包括3～5重量份的聚1-丁烯。
5.根据权利要求1所述的高抗压强度的磁性材料，其特征在于，还包括2～4重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
6.根据权利要求1所述的高抗压强度的磁性材料，其特征在于，还包括0.5～1重量份的丁腈橡胶。
7.根据权利要求1所述的高抗压强度的磁性材料，其特征在于，还包括0.5～1重量份的聚乙烯蜡和0.5～1重量份的二硫化钼。
8.根据权利要求1所述的高抗压强度的磁性材料，其特征在于，还包括1～4重量份的氧化铈和3～6重量份的氧化硼。
9.根据权利要求1所述的高抗压强度的磁性材料，其特征在于，还包括3～6重量份的叔丁基对苯二酚。
10.根据权利要求1～9任一项所述的高抗压强度的磁性材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将钕铁硼磁粉、铁镍钼磁粉、γ-三氧化二铁磁粉、锶铁氧体进行搅拌混和均匀配置成混合磁粉；再将硅烷偶联剂与20～50重量份的甲苯混合后加入到混合磁粉中，然后将经偶联处理后的混合磁粉与三苯基甲烷二茂铁磁粉混合，干燥，最后将干燥后的混合磁粉与聚1-丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丁腈橡胶、聚乙烯蜡、二硫化钼、氧化铈、氧化硼、叔丁基对苯二酚混合后真空干燥并造粒，所得混合磁粉应通过100～400目筛；
2)将步骤1所得的混合磁粉在设置恒温温度为20～200℃的温度场和磁场强度为0.5～3T的取向场的复合环境下进行成型10～30min，成型压力范围为2～8ton/cm2，制成高抗压强度的磁性材料。
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