CN110828091A - 一种环保型磁体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种环保型磁体的制备方法,包括以下步骤,S1、将磁粉原料与粘合剂按照质量比为100:(1~2.5)的比例混合均匀,得到混合物;粘合剂包括甲壳素;S2、将步骤S1得到的混合物加入压胚模具,采用800kN~900kN的压力将压胚模具中的混合物压制得到生胚,压制成型过程中在磁场强度为5~6kOe的直流磁场中进行;S3、将步骤S2得到的生胚在1100~1300℃进行烧结。通过采用甲壳素取代樟脑作为粘结剂的主要成分,环保无毒,通过湿压的过程中磁化,提高磁化后的磁粉原料的取向度。
Description
技术领域
本发明涉及磁体领域,尤其是涉及一种环保型磁体的制备方法。
背景技术
磁体是指能够产生磁场的物质或材料。是一种奇特的物质,它有一种无形的力,既能吸引一些物质,又能排斥一些物质。一般分为永磁体和软磁体。磁畴(Magnetic Domain)理论是用量子理论从微观上说明铁磁质的磁化机理。所谓磁畴,是指磁性材料内部的一个个小区域,每个区域内部包含大量原子,这些原子的磁矩都象一个个小磁铁那样整齐排列,但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。宏观物体一般总是具有很多磁畴,这样,磁畴的磁矩方向各不相同,结果相互抵消,矢量和为零,整个物体的磁矩为零,它也就不能吸引其它磁性材料。也就是说磁性材料在正常情况下并不对外显示磁性。只有当磁性材料被磁化以后,它才能对外显示出磁性。现有的磁体制备技术通常采用将磁粉原料干压后烧结和将磁粉原料湿压后烧结,相对于湿压后烧结由于磁铁在液体中容易发生转向,在磁场的作用下磁化,磁性材料容易获得更高的取向度,磁性能越强。现有的磁铁制备方法中,无论是采用干压还是湿压,粘合剂中的主要成本均采取樟脑,例如申请号为201310230720.2的中国发明专利公开一种高取向度干压永磁铁氧化体成型工艺,具体为:将细磁粉、硼酸、硬脂酸钙与樟脑溶液混合,再依次进行预烧、干压和烧结工艺。由于樟脑具有毒性,磁铁制造过程中对人体具有危害。因此,亟需一种对人体无害的环保型永磁铁氧化体的制备方法。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种对人体无害的环保型永磁铁氧化体的制备方法。
本发明目的通过以下技术方案实现。
一种环保型磁体的制备方法,包括以下步骤,
S1、将磁粉原料与粘合剂按照质量比为100:(1~2.5)的比例混合均匀,得到混合物;粘合剂包括甲壳素;
S2、将步骤S1得到的混合物加入压胚模具,采用800kN~900kN的压力将压胚模具中的混合物压制得到生胚,压制成型过程中在磁场强度为5~6kOe的直流磁场中进行;
S3、将步骤S2得到的生胚在1100~1300℃进行烧结。
在本发明的其中一种具体实施方式中,磁粉原料包括经球磨的粗粉和细粉,粗粉的粒径为0.9~1.1μm,细粉的粒径为0.11~0.13μm,粗粉和细粉的质量比为(3~5):1。
在本发明的其中一种具体实施方式中,磁粉原料为BaO·6Fe2O3或SrO·6Fe2O3。
在本发明的其中一种具体实施方式中,步骤S1中,粘合剂中还包括2%的酸液,酸液包括磷酸、硫酸、盐酸和乙酸中的至少一种,甲壳素和乙酸的质量比为(1~1.5):10。
在本发明的其中一种具体实施方式中,酸液为盐酸和乙酸。
在本发明的其中一种具体实施方式中,盐酸和乙酸的质量比为1:2。
本发明的有益效果:1、通过采用甲壳素取代樟脑作为粘结剂的主要成分,环保无毒,无论是干压还是湿压工艺,生产的磁铁均能达到正常使用标准。
2、磁粉通过粗粉和细粉的粒径以及质量配比,使细粉较好的填充在相邻粗粉之间的间隙,烧结后的磁体机械强度高,BaO·6Fe2O3或SrO·6Fe2O3的磁粉原料晶型为六角形,通过球磨更容易达到较高的圆度,有助于磁化过程中磁粉原料的转向以及细粉在粗粉之间的填充。
3、通过酸液与甲壳素混合,实现将甲壳素应用于湿压工艺,通过在湿压的过程中磁化,提高磁化后的磁粉原料的取向度。
4、低浓度酸液采用盐酸和乙酸和水按照一定比例混合,避免强氧化性以及杂志残余影响磁体的磁性能。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案作进一步说明。本发明具体实施方式中的性能检测方法以及检测设备均为现有技术。极限抗压能力测试采用压力试验机测试磁体破碎的极限压力,磁体的尺寸为10cm×10cm×5cm。
实施例1
一种环保型磁体的制备方法,包括以下步骤,
S1、将磁粉原料与粘合剂按照质量比为100:1的比例混合均匀,得到混合物;粘合剂包括甲壳素;
S2、将步骤S1得到的混合物加入压胚模具,采用800kN的压力将压胚模具中的混合物压制得到生胚,压制成型过程中在磁场强度为5kOe的直流磁场中进行;
S3、将步骤S2得到的生胚在1100℃进行烧结。
磁粉原料为BaO·6Fe2O3。
粘合剂中还包括2%的硫酸,甲壳素和硫酸的质量比为1:10。
测试结果:剩磁Br为3.93kGS,矫顽力Hcb为3.25kOe,承受抗压能力为21.3N/㎡。
实施例2
一种环保型磁体的制备方法,包括以下步骤,
S1、将磁粉原料与粘合剂按照质量比为100:1的比例混合均匀,得到混合物;粘合剂包括甲壳素;
S2、将步骤S1得到的混合物加入压胚模具,采用800kN的压力将压胚模具中的混合物压制得到生胚,压制成型过程中在磁场强度为5kOe的直流磁场中进行;
S3、将步骤S2得到的生胚在1100℃进行烧结。
磁粉原料为BaO·6Fe2O3。
粘合剂中还包括2%的磷酸,甲壳素和磷酸的质量比为1:10。
测试结果:剩磁Br为4.0kGS,矫顽力Hcb为3.43Oe,承受抗压能力为21.5N/㎡。
实施例3
一种环保型磁体的制备方法,包括以下步骤,
S1、将磁粉原料与粘合剂按照质量比为100:1的比例混合均匀,得到混合物;粘合剂包括甲壳素;
S2、将步骤S1得到的混合物加入压胚模具,采用800kN的压力将压胚模具中的混合物压制得到生胚,压制成型过程中在磁场强度为5kOe的直流磁场中进行;
S3、将步骤S2得到的生胚在1100℃进行烧结。
磁粉原料为BaO·6Fe2O3。
粘合剂中还包括2%的乙酸,甲壳素和乙酸的质量比为1:10。
测试结果:剩磁Br为4.27kGS,矫顽力Hcb为3.73kOe,承受抗压能力为23.1N/㎡。
实施例1-3进行对比,酸液中用于溶解甲壳素的酸选用硫酸时,强氧化性会影响磁体的磁性能和机械强度,磷酸受热分解的固体杂志残余会导致磁体的磁性能以及机械强度下降。
实施例4
一种环保型磁体的制备方法,包括以下步骤,
S1、将磁粉原料与粘合剂按照质量比为100:2.5的比例混合均匀,得到混合物;粘合剂包括甲壳素;
S2、将步骤S1得到的混合物加入压胚模具,采用900kN的压力将压胚模具中的混合物压制得到生胚,压制成型过程中在磁场强度为6kOe的直流磁场中进行;
S3、将步骤S2得到的生胚在1300℃进行烧结。
磁粉原料为SrO·6Fe2O3。
粘合剂中还包括2%的酸液,酸液包括质量比为1:2的盐酸和乙酸,甲壳素和酸液的质量比为1.5:10。
测试结果:剩磁Br为4.37kGS,矫顽力Hcb为3.89kOe,承受抗压能力为23.7N/㎡。
通过实施例3和4对比,采用盐酸和乙酸的混合酸液能提高磁体的磁性能。
实施例5
一种环保型磁体的制备方法,包括以下步骤,
S1、将磁粉原料与粘合剂按照质量比为100:1的比例混合均匀,得到混合物;粘合剂包括甲壳素;
S2、将步骤S1得到的混合物加入压胚模具,采用800kN的压力将压胚模具中的混合物压制得到生胚,压制成型过程中在磁场强度为5kOe的直流磁场中进行;
S3、将步骤S2得到的生胚在1100℃进行烧结。
磁粉原料为BaO·6Fe2O3。
磁粉原料包括经球磨的粗粉和细粉,粗粉的粒径为0.9~1.1μm,细粉的粒径为0.11~0.13μm,粗粉和细粉的质量比为3:1。
粘合剂中还包括2%的乙酸,甲壳素和乙酸的质量比为1:10。
测试结果:剩磁Br为4.23kGS,矫顽力Hcb为3.89kOe,承受抗压能力为30.3N/㎡。
通过实施例3和5对比,磁粉原来的粒径匹配以及配比对磁铁的磁性能以及机械性能具有较大影响。
实施例6
一种环保型磁体的制备方法,包括以下步骤,
S1、将磁粉原料与粘合剂按照质量比为100:1的比例混合均匀,得到混合物;粘合剂包括甲壳素;
S2、将步骤S1得到的混合物加入压胚模具,采用800kN的压力将压胚模具中的混合物压制得到生胚,压制成型过程中在磁场强度为5kOe的直流磁场中进行;
S3、将步骤S2得到的生胚在1100℃进行烧结。
磁粉原料为BaO·6Fe2O3。
磁粉原料包括经球磨的粗粉和细粉,粗粉的粒径为0.9~1.1μm,细粉的粒径为0.11~0.13μm,粗粉和细粉的质量比为5:1。
测试结果:剩磁Br为3.78kGS,矫顽力Hcb为3.07kOe,承受抗压能力为22.3N/㎡。
对比例1
一种环保型磁体的制备方法,包括以下步骤,
S1、将磁粉原料与粘合剂按照质量比为100:1的比例混合均匀,得到混合物;粘合剂包括樟脑。
S2、将步骤S1得到的混合物加入压胚模具,采用800kN的压力将压胚模具中的混合物压制得到生胚,压制成型过程中在磁场强度为5kOe的直流磁场中进行;
S3、将步骤S2得到的生胚在1100℃进行烧结。
磁粉原料为BaO·6Fe2O3。
磁粉原料包括经球磨的粗粉和细粉,粗粉的粒径为0.9~1.1μm,细粉的粒径为0.11~0.13μm,粗粉和细粉的质量比为5:1。
粘合剂中还包括乙醇,樟脑和乙醇的质量比为1:10。
测试结果:剩磁Br为3.57kGS,矫顽力Hcb为2.71kOe,承受抗压能力为19.7N/㎡。
对比例2
一种环保型磁体的制备方法,包括以下步骤,
S1、将磁粉原料与粘合剂按照质量比为100:1的比例混合均匀,得到混合物;粘合剂包括樟脑。
S2、将步骤S1得到的混合物加入压胚模具,采用800kN的压力将压胚模具中的混合物压制得到生胚,压制成型过程中在磁场强度为5kOe的直流磁场中进行;
S3、将步骤S2得到的生胚在1100℃进行烧结。
磁粉原料为BaO·6Fe2O3。
磁粉原料包括经球磨的粗粉和细粉,粗粉的粒径为0.9~1.1μm,细粉的粒径为0.2~0.25μm,粗粉和细粉的质量比为5:1。
粘合剂中还包括乙酸,樟脑和乙醇的质量比为1:10。
剩磁Br为3.49kGS,矫顽力Hcb为2.66kOe,承受抗压能力为17.7N/㎡。
以上为本发明的其中具体实现方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种环保型磁体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,
S1、将磁粉原料与粘合剂按照质量比为100:(1~2.5)的比例混合均匀,得到混合物;所述粘合剂包括甲壳素;
S2、将步骤S1得到的所述混合物加入压胚模具,采用800kN~900kN的压力将所述压胚模具中的混合物压制得到生胚,压制成型过程中在磁场强度为5~6kOe的直流磁场中进行;
S3、将步骤S2得到的生胚在1100~1300℃进行烧结。
2.根据权利要求1所述的环保型磁体的制备方法,其特征在于,所述磁粉原料包括经球磨的粗粉和细粉,所述粗粉的粒径为0.9~1.1μm,所述细粉的粒径为0.11~0.13μm,所述粗粉和所述细粉的质量比为(3~5):1。
3.根据权利要求1或2所述的环保型磁体的制备方法,其特征在于,所述磁粉原料为BaO·6Fe2O3或SrO·6Fe2O3。
4.根据权利要求1所述的环保型磁体的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述粘合剂中还包括2%的酸液,所述酸液包括磷酸、硫酸、盐酸和乙酸中的至少一种,所述甲壳素和乙酸的质量比为(1~1.5):10。
5.根据权利要求4所述的环保型磁体的制备方法,其特征在于,所述酸液为盐酸和乙酸。
6.根据权利要求5所述的环保型磁体的制备方法,其特征在于,所述盐酸和乙酸的质量比为1:2。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200221 |
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