CN111362681A - 一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体及其制备方法 - Google Patents

一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及永磁磁体生产技术领域，为解决现有永磁铁氧体难以兼顾高磁性能、低成本、多极取向、成型形状结构复杂件的问题，提供了一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体及其制备方法，所述永磁铁氧体磁体由以下重量百分含量的组分制成：永磁铁氧体磁粉87～95％，表面修饰剂0.1～1.0％，偶联剂0.3～1.2％，复合粘结剂4～12％，流动助剂0.1～1.0％。本发明的永磁铁氧体磁体明显高于现有的注塑永磁铁氧体磁体，同时能够保持现有的注塑永磁铁氧体磁体易成型形状结构复杂件及易多极取向的优点，可以极大地扩宽注塑永磁铁氧体磁体的应用范围；广泛应用于电子水泵转子、汽车电机转子、高端家电电机转子、感应磁环等领域。

Description

一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体及其制备方法
技术领域
本发明涉及永磁磁体生产技术领域，尤其涉及一种先注射成型后烧结、高磁性能、易成型形状结构复杂件及易多极取向的高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体及其制备方法。
背景技术
一般而言，注塑磁体是磁性粉末(铁氧体、钕铁硼、SmFeN、SmCo等)与尼龙、聚苯硫醚等粘结剂均匀混合，造粒，然后用注射成型法制成的聚合物基复合永磁材料，是永磁材料中的一个重要分支。现阶段广泛采用的粘结剂材料主要有2类：尼龙(如尼龙6、尼龙12)和聚苯硫醚。
注射成型法是将磁粉和树脂的粉料混炼、造粒，然后将造粒后的颗粒料注入注塑机内加热熔化，使之具有良好的流动性，在这种状态下将该颗粒料以熔融状态注入具有取向磁场的金属模具内，冷却后形成所要求的复杂形状的磁体器件。
相比于一般模压成型，注塑成型的优点有：
(1)颗粒料的树脂含量达7～20％，且在颗粒料熔融状态下成型，流动性好、强度较高；
(2)成型自由度高，可制成形状复杂、形状不规则的器件，且一般不需喷涂等防氧化措施；
(3)可与轴等注塑成镶嵌类产品，而镶嵌类产品要求磁体强度很高；
(4)成型压力低，模具损耗低，注塑成型时在高于尼龙、PPS等树脂熔点的温度成型，而模压成型一般为常温，模具损耗较大；
注塑磁体一般分为注塑永磁铁氧体磁体(磁能积最高达2.25～2.4MGOe)、注塑各向同性钕铁硼磁体(磁能积最高达8.5MGOe)、注塑各向异性钕铁硼磁体、注塑SmFeN磁体、注塑SmCo磁体等。其中，注塑永磁铁氧体磁体由于成本低、制备工艺简单、不易氧化无需防氧化措施，普遍应用于微电机电子转子、各种传感器感应磁环、复印机磁辊等。
但是，现有技术中注塑永磁铁氧体磁体由于存在大量的粘结剂及助剂含量，磁能积最高仅达2.25～2.4MGOe，磁性能远低于烧结永磁铁氧体(磁能积最高达5.0～5.4MGOe)及注塑各向同性钕铁硼磁体(磁能积最高达8.5MGOe)，但烧结永磁铁氧体由于烧结时易破碎无法成型形状结构复杂件，注塑各向同性钕铁硼磁体成本昂贵(高于150元/kg，远高于注塑永磁铁氧体磁体30元/kg的成本)。因此，寻找一种能够兼顾高磁性能、易多极取向、易成型形状结构复杂件的永磁磁体的制备方法，已成为亟需攻克的方向。
发明内容
本发明为了克服现有永磁铁氧体难以兼顾高磁性能、低成本、多极取向、成型形状结构复杂件的问题，提供了一种易成型形状结构复杂件及易多极取向的高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体。
本发明还提供了一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体的制备方法，先注射成型后烧结，步骤简单，对设备无特殊要求，生产成本低，易于产业化。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，由以下重量百分含量的组分制成：永磁铁氧体磁粉87～95％，表面修饰剂0.1～1.0％，偶联剂0.3～1.2％，复合粘结剂4～12％，流动助剂0.1～1.0％。作为优选，所述永磁铁氧体磁体由以下重量百分含量的组分制成：永磁铁氧体磁粉90～93％，表面修饰剂0.2～0.5％，偶联剂0.5～0.8％，复合粘结剂6～9％，流动助剂0.3～0.5％。
将永磁铁氧体磁体的配方限定在上述这个区间，可以达到磁体强度、磁性能的最佳值，且容易脱脂。
作为优选，所述表面修饰剂选自磷酸、草酸、醋酸中的一种；更优选为磷酸。采用磷酸为表面修饰剂的处理效果快，能够快速地去除细微磁粉及球化磁粉棱角以提高磁粉的流动性，使用时配成10wt％水溶液。
作为优选，所述复合粘结剂由以下重量百分含量的组分组成：80～90％的石蜡和10～20％的热塑性聚乙烯弹性体。复合粘结剂控制在该区间可以达到高强度、注塑毛坯脱脂烧结时不易变形的效果。
作为优选，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
作为优选，所述硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)、硅烷偶联剂KH560(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)、硅烷偶联剂KH792(γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷)中的一种；更优选硅烷偶联剂KH560，主要是硅烷偶联剂KH560(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)与石蜡、永磁铁氧体磁粉体系相容性好、偶联化效果好。
作为优选，所述钛酸酯偶联剂选自钛酸酯偶联剂KHT-101、钛酸酯偶联剂KHT-102、钛酸酯偶联剂KHT-103中的一种。
作为优选，所述流动助剂为聚酰胺蜡。
作为优选，所述永磁铁氧体磁粉的平均粒径(费氏透气法)控制在0.8～1.3μm，更优选为0.90～1.1μm。永磁铁氧体磁粉的平均粒径过小，会导致最终得到的永磁铁氧体磁体的强度较低；永磁铁氧体磁粉的平均粒径过大，会降低注塑磁体的流动性，不利于注塑成型，同时会明显降低磁粉的内禀矫顽力。将永磁铁氧体磁粉的平均粒径控制在上述区间可以达到易成型、产品高磁性能、高强度的效果。
作为优选，所述永磁铁氧体磁粉为各向异性Sr永磁铁氧体磁粉。
一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配比，在永磁铁氧体磁粉中加入表面修饰剂，进行一次混粉，一次混粉后所得物料的含水率控制在500ppm以内；该步骤中，表面修饰剂加入之前，先将表面修饰剂溶于水，表面修饰剂与水的质量比优选为1：9，但不限于此比例；
(2)在经过步骤(1)一次混粉后的物料中加入偶联剂，进行二次混粉，二次混粉后所得物料的含水率控制在1000ppm以内；该步骤中，偶联剂加入之前，先将偶联剂溶于异丙醇中，偶联剂与异丙醇的质量比优选为1：10，但不限于此比例；
(3)在经过步骤(2)二次混粉后所得物料中加入复合粘结剂和流动助剂，进行三次混粉；
(4)将经过步骤(3)三次混粉后所得物料进行造粒，注塑永磁铁氧体颗粒料；
(5)将步骤(4)得到的注塑永磁铁氧体颗粒料，于130～150℃温度下注塑成型，得注塑永磁铁氧体；
(6)将将步骤(5)得到的注塑永磁铁氧体在340～360℃真空炉内缓慢脱脂，时间控制在6h；脱脂完成后，在空气气氛下升温至500℃保温2h，继续升温至1150～1250℃，保温2h后，自然冷却，即制得永磁铁氧体磁体。该步骤将注塑成型后得到的注塑永磁铁氧体先脱脂，将80～95％的粘结剂去除，然后高温烧结将残余的粘结剂去除，磁体的尺寸会明显收缩，磁性能会接近于或达到烧结永磁铁氧体的性能，但能保持原有注塑成型的复杂形状，这种复杂形状器件是传统烧结永磁磁体无法达到的。
本发明提供了一种先注射成型后烧结的高磁性能、易成型形状结构复杂件及易多极取向的永磁铁氧体磁体。简单而言，是将永磁铁氧体磁性粉末与石蜡、聚乙烯、甘油等粘结剂、一定表面处理剂等均匀混合，造粒，采用注塑成型的方式制成一定形状的注塑毛坯磁体后，通过较低温度的脱脂工艺及较高温度的烧结工艺，制成最终的永磁磁体器件。本发明采用注塑成型后烧结的工艺，达到的目的是解决传统烧结永磁铁氧体的高性能但无法成型复杂器件，以及传统注塑永磁铁氧体能成型复杂器件但磁性能低这两方面问题。
作为优选，步骤(1)中，一次混粉的温度控制在100～120℃，时间控制在25～35min；
作为优选，步骤(2)中，二次混粉的温度控制在100～120℃，时间控制在45～55min；
作为优选，步骤(3)中，三次混粉的温度控制在80～90℃，时间控制在25～35min。
作为优选，步骤(4)中，造粒温度控制在120～140℃。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的永磁铁氧体磁体(磁能积最高可达4.7～4.8MGOe)明显高于现有的注塑永磁铁氧体磁体(磁能积最高仅达2.25-2.4MGOe)，同时能够保持现有的注塑永磁铁氧体磁体易成型形状结构复杂件及易多极取向的优点，可以极大地扩宽注塑永磁铁氧体磁体的应用范围；广泛应用于电子水泵转子、汽车电机转子、高端家电电机转子、感应磁环等领域；
(2)本发明采用先注射成型后烧结的制备工艺，步骤简单，对设备无特殊要求，生产成本低，易于产业化。
附图说明
图1是器件样品的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
首先，对本发明以下实施例的一些成分简单说明：
永磁Sr铁氧体磁粉A，平均粒径(费氏透气法)D50为1.05μm；
永磁Sr铁氧体磁粉B，平均粒径(费氏透气法)D50为0.90μm；
永磁Sr铁氧体磁粉C，平均粒径(费氏透气法)D50为1.30μm；
永磁Sr铁氧体磁粉D，平均粒径(费氏透气法)D50为0.77μm；
永磁Sr铁氧体磁粉E，平均粒径(费氏透气法)D50为1.35μm；
复合粘结剂Ⅰ：90％的石蜡、10％的热塑性聚乙烯弹性体组成；
复合粘结剂Ⅱ：80％的石蜡、20％的热塑性聚乙烯弹性体组成；
复合粘结剂Ⅲ：95％的石蜡、5％的热塑性聚乙烯弹性体组成；
复合粘结剂Ⅳ：75％的石蜡、25％的热塑性聚乙烯弹性体组成；
其中，永磁Sr铁氧体磁粉的平均粒径采用费氏透气法测评，采用HMK-22平均粒度仪；石蜡采用日本Nippon Seiro株式会社出品的EP-1400石蜡，热塑性聚乙烯弹性体采用美国罗彻斯特的Elastocon TPE 2800系列；Φ25mm*10mm的圆饼标样，可通过永磁B-H测试仪测评磁性能，本发明采用MATS-2010H永磁测量装置；磁粉表面修饰剂(磷酸、草酸、醋酸等)、偶联剂(KH550、KH560、KH792、KHT-101、KHT-102、KHT-103等)、流动助剂(聚酰胺蜡)均为市售。
实施例1
一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，由以下组分制成：100kg的Sr永磁铁氧体磁粉A(平均粒径(费氏透气法)为1.05μm)，8kg的复合粘结剂Ⅰ(含90％的石蜡)，0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)，0.6kg的硅烷偶联剂(KH560)，0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)；其制备方法如下：
(1)磁粉表面修饰处理：100kg永磁铁氧体磁粉A于高速混粉缸内，加入0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)(1：9比例溶于水)，在110℃的温度混粉30min，磁粉含水率控制在500ppm以内；
(2)磁粉表面偶联化处理：上一步处理好的100kg永磁铁氧体磁粉于高速混粉缸内，加入0.6kg的硅烷偶联剂(KH560)(1：10比例溶于异丙醇)，在110℃的温度混粉50min，磁粉含水率控制在1000ppm以内；
(3)加入8kg的复合粘结剂Ⅰ、0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)，在85℃的温度继续混粉30min；
(4)造粒，将上述混匀的永磁铁氧体磁粉-粘结剂混合物通过喂料机加入双螺杆挤出机，造粒温度控制在130℃，得到注塑永磁铁氧体颗粒料；
(5)注塑成型，将上一步得到的注塑永磁铁氧体颗粒料，首先在140℃温度下通过一定的模具，制成Φ25mm*10mm圆饼作为注塑永磁铁氧体颗粒料磁性能测评标样；另外在140℃温度下通过一定的模具，制成图1的形状结构复杂的器件样品，以测评器件的表磁性能；
(6)脱脂及烧结处理：将上一步制成的Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品，首先在350℃真空炉内缓慢脱脂，时间控制在6h；等脱脂完成后，在空气气氛下升温至500℃保温2h，继续升温至1200℃保温2h后自然冷却。
上述Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品的性能如表1所示。
实施例2
一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，由以下组分制成：100kg的Sr永磁铁氧体磁粉B(平均粒径(费氏透气法)为0.90μm)，12kg的复合粘结剂Ⅱ(含80％的石蜡)，0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)，0.6kg的硅烷偶联剂(KH550)，0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)；其制备方法如下：
(1)磁粉表面修饰处理：100kg永磁铁氧体磁粉B于高速混粉缸内，加入0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)(1：9比例溶于水)，在100℃的温度混粉35min，磁粉含水率控制在500ppm以内；
(2)磁粉表面偶联化处理：上一步处理好的100kg永磁铁氧体磁粉于高速混粉缸内，加入0.6kg的硅烷偶联剂(KH550)(1：10比例溶于异丙醇)，在120℃的温度混粉45min，磁粉含水率控制在1000ppm以内；
(3)加入12kg的复合粘结剂Ⅱ、0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)，在80℃℃的温度继续混粉35min；
(4)造粒，将上述混匀的永磁铁氧体磁粉-粘结剂混合物通过喂料机加入双螺杆挤出机，造粒温度控制在120℃，得到注塑永磁铁氧体颗粒料；
(5)注塑成型，将上一步得到的注塑永磁铁氧体颗粒料，首先在130℃℃温度下通过一定的模具，制成Φ25mm*10mm圆饼作为注塑永磁铁氧体颗粒料磁性能测评标样；另外在130℃温度下通过一定的模具，制成图1的形状结构复杂的器件样品，以测评器件的表磁性能；
(6)脱脂及烧结处理：将上一步制成的Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品，首先在340℃真空炉内缓慢脱脂，时间控制在6h；等脱脂完成后，在空气气氛下升温至500℃保温2h，继续升温至1150℃保温2h后自然冷却。
上述Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品的性能如表1所示。
实施例3
一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，由以下组分制成：100kg的Sr永磁铁氧体磁粉C(平均粒径(费氏透气法)为1.30μm)，6kg的复合粘结剂Ⅰ(含90％的石蜡)，0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)，0.6kg的硅烷偶联剂(KH560)，0.3kg的流动助剂(聚酰胺蜡)；其制备方法如下：
(1)磁粉表面修饰处理：100kg永磁铁氧体磁粉C于高速混粉缸内，加入0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)(1：9比例溶于水)，在100℃-120℃的温度混粉30min，磁粉含水率控制在500ppm以内；
(2)磁粉表面偶联化处理：上一步处理好的100kg永磁铁氧体磁粉于高速混粉缸内，加入0.6kg的硅烷偶联剂(KH560)(1：10比例溶于异丙醇)，在100℃的温度混粉55min，磁粉含水率控制在1000ppm以内；
(3)加入6kg的复合粘结剂Ⅰ、0.3kg的流动助剂(聚酰胺蜡)，在90℃的温度继续混粉25min；
(4)造粒，将上述混匀的永磁铁氧体磁粉-粘结剂混合物通过喂料机加入双螺杆挤出机，造粒温度控制在140℃，得到注塑永磁铁氧体颗粒料；
(5)注塑成型，将上一步得到的注塑永磁铁氧体颗粒料，首先在150℃温度下通过一定的模具，制成Φ25mm*10mm圆饼作为注塑永磁铁氧体颗粒料磁性能测评标样；另外在150℃温度下通过一定的模具，制成图1的形状结构复杂的器件样品，以测评器件的表磁性能；
(6)脱脂及烧结处理：将上一步制成的Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品，首先在360℃真空炉内缓慢脱脂，时间控制在6h；等脱脂完成后，在空气气氛下升温至500℃保温2h，继续升温至1250℃保温2h后自然冷却。
上述Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品的性能如表1所示。
实施例4：
一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，由以下组分制成：100kg的Sr永磁铁氧体磁粉B(平均粒径(费氏透气法)为0.90μm)，12kg的复合粘结剂Ⅱ(含80％的石蜡)，0.4kg的磁粉表面修饰剂(草酸)，0.6kg的钛酸酯偶联剂(KHT103)，0.1kg的流动助剂(聚酰胺蜡)；其制备方法如下：
(1)磁粉表面修饰处理：100kg永磁铁氧体磁粉B于高速混粉缸内，加入0.4kg的磁粉表面修饰剂(草酸)(1：9比例溶于水)，在115℃的温度混粉30min，磁粉含水率控制在500ppm以内；
(2)磁粉表面偶联化处理：上一步处理好的100kg永磁铁氧体磁粉于高速混粉缸内，加入0.6kg的钛酸酯偶联剂(KHT103)(1：10比例溶于异丙醇)，在115℃的温度混粉50min，磁粉含水率控制在1000ppm以内；
(3)加入12kg的复合粘结剂Ⅱ、0.1kg的流动助剂(聚酰胺蜡)，在85的温度继续混粉30min；
(4)造粒，将上述混匀的永磁铁氧体磁粉-粘结剂混合物通过喂料机加入双螺杆挤出机，造粒温度控制在130℃，得到注塑永磁铁氧体颗粒料；
(5)注塑成型，将上一步得到的注塑永磁铁氧体颗粒料，首先在135℃温度下通过一定的模具，制成Φ25mm*10mm圆饼作为注塑永磁铁氧体颗粒料磁性能测评标样；另外在145℃温度下通过一定的模具，制成图1的形状结构复杂的器件样品，以测评器件的表磁性能；
(6)脱脂及烧结处理：将上一步制成的Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品，首先在350℃真空炉内缓慢脱脂，时间控制在6h；等脱脂完成后，在空气气氛下升温至500℃保温2h，继续升温至1225℃保温2h后自然冷却。
上述Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品的性能如表1所示。
对比例1：
与实施例1不同在于，本对比例1采用现有的直接注射成型工艺，后续未有脱脂及烧结工艺。
一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，由以下组分制成：100kg的Sr永磁铁氧体磁粉A(平均粒径(费氏透气法)为1.05μm)，8kg的复合粘结剂Ⅰ(含90％的石蜡)，0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)，0.6kg的硅烷偶联剂(KH560)，0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)；其制备方法如下：
磁粉表面修饰处理：100kg永磁铁氧体磁粉A于高速混粉缸内，加入0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)(1：9比例溶于水)，在110℃的温度混粉30min，磁粉含水率控制在500ppm以内；磁粉表面偶联化处理：上一步处理好的100kg永磁铁氧体磁粉于高速混粉缸内，加入0.6kg的硅烷偶联剂(KH560)(1：10比例溶于异丙醇)，在110℃的温度混粉50min，磁粉含水率控制在1000ppm以内；
加入8kg的复合粘结剂Ⅰ、0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)，在80℃-90℃的温度继续混粉30min；造粒，将上述混匀的永磁铁氧体磁粉-粘结剂混合物通过喂料机加入双螺杆挤出机，造粒温度控制在130℃，得到注塑永磁铁氧体颗粒料；
注塑成型，将上一步得到的注塑永磁铁氧体颗粒料，首先在140℃温度下通过一定的模具，制成Φ25mm*10mm圆饼作为注塑永磁铁氧体颗粒料磁性能测评标样；另外在140℃温度下通过一定的模具，制成图1的形状结构复杂的器件样品，以测评器件的表磁性能；
上述Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品的性能如表1所示。
对比例2：
与实施例1不同在于，本对比例2直接将100kg的Sr永磁铁氧体磁粉A，湿压取向压制成Φ25mm*10mm圆饼，通过传统的烧结永磁铁氧体工艺(在空气气氛下升温至500℃保温2h，继续升温至1200℃保温2h后自然冷却)。
由于传统烧结永磁铁氧体工艺无法成型形状复杂器件，故无法压制出图1的器件样品。
上述Φ25mm*10mm圆饼的性能如表1所示。
对比例3：
与实施例1不同在于，本对比例3选用的Sr永磁铁氧体磁粉E的平均粒径(费氏透气法)为1.35μm，高于本发明的权利范围上限值。
一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，由以下组分制成：100kg的Sr永磁铁氧体磁粉E(平均粒径(费氏透气法)为1.35μm)，8kg的复合粘结剂Ⅰ(含90％的石蜡)，0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)，0.6kg的硅烷偶联剂(KH560)，0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)；其制备方法如下：
(1)磁粉表面修饰处理：100kg永磁铁氧体磁粉E于高速混粉缸内，加入0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)(1：9比例溶于水)，在110℃的温度混粉30min，磁粉含水率控制在500ppm以内；
(2)磁粉表面偶联化处理：上一步处理好的100kg永磁铁氧体磁粉于高速混粉缸内，加入0.6kg的硅烷偶联剂(KH560)(1：10比例溶于异丙醇)，在110℃的温度混粉50min，磁粉含水率控制在1000ppm以内；
(3)加入8kg的复合粘结剂Ⅰ、0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)，在85℃的温度继续混粉30min；
(4)造粒，将上述混匀的永磁铁氧体磁粉-粘结剂混合物通过喂料机加入双螺杆挤出机，造粒温度控制在130℃，得到注塑永磁铁氧体颗粒料；
(5)注塑成型，将上一步得到的注塑永磁铁氧体颗粒料，首先在140℃温度下通过一定的模具，制成Φ25mm*10mm圆饼作为注塑永磁铁氧体颗粒料磁性能测评标样；另外在140℃温度下通过一定的模具，制成图1的形状结构复杂的器件样品，以测评器件的表磁性能；
(6)脱脂及烧结处理：将上一步制成的Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品，首先在350℃真空炉内缓慢脱脂，时间控制在6h；等脱脂完成后，在空气气氛下升温至500℃保温2h，继续升温至1200℃保温2h后自然冷却。
上述Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品的性能如表1所示。
对比例4：
与实施例2不同在于，本对比例4选用的Sr永磁铁氧体磁粉D的平均粒径(费氏透气法)为0.77μm，低于本发明的权利范围下限值。
一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，由以下组分制成：100kg的Sr永磁铁氧体磁粉D(平均粒径(费氏透气法)为0.77μm)，12kg的复合粘结剂Ⅱ(含80％的石蜡)，0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)，0.6kg的硅烷偶联剂(KH550)，0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)；
其制备方法如下：
(1)磁粉表面修饰处理：100kg永磁铁氧体磁粉D于高速混粉缸内，加入0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)(1：9比例溶于水)，在100℃的温度混粉35min，磁粉含水率控制在500ppm以内；
(2)磁粉表面偶联化处理：上一步处理好的100kg永磁铁氧体磁粉于高速混粉缸内，加入0.6kg的硅烷偶联剂(KH550)(1：10比例溶于异丙醇)，在120℃的温度混粉45min，磁粉含水率控制在1000ppm以内；
(3)加入12kg的复合粘结剂Ⅱ、0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)，在80℃℃的温度继续混粉30min；
(4)造粒，将上述混匀的永磁铁氧体磁粉-粘结剂混合物通过喂料机加入双螺杆挤出机，造粒温度控制在120℃，得到注塑永磁铁氧体颗粒料；
但本实施例采用的磁粉过细，得到注塑永磁铁氧体颗粒料强度过低，无法造粒成型。
对比例5：
与实施例1不同在于，本对比例5选用的复合粘结剂Ⅲ含95％的石蜡、5％的热塑性聚乙烯弹性体，高于本发明的权利范围上限值。
一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，由以下组分制成：100kg的Sr永磁铁氧体磁粉E(平均粒径(费氏透气法)为1.35μm)，8kg的复合粘结剂Ⅲ(含95％的石蜡)，0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)，0.6kg的硅烷偶联剂(KH560)，0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)；
其制备方法如下：
(1)磁粉表面修饰处理：100kg永磁铁氧体磁粉E于高速混粉缸内，加入0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)(1：9比例溶于水)，在110℃的温度混粉30min，磁粉含水率控制在500ppm以内；
(2)磁粉表面偶联化处理：上一步处理好的100kg永磁铁氧体磁粉于高速混粉缸内，加入0.6kg的硅烷偶联剂(KH560)(1：10比例溶于异丙醇)，在110℃的温度混粉50min，磁粉含水率控制在1000ppm以内；
(3)加入8kg的复合粘结剂Ⅲ、0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)，在85℃的温度继续混粉30min；
(4)造粒，将上述混匀的永磁铁氧体磁粉-粘结剂混合物通过喂料机加入双螺杆挤出机，造粒温度控制在130℃，得到注塑永磁铁氧体颗粒料；
(5)注塑成型，将上一步得到的注塑永磁铁氧体颗粒料，首先在140℃温度下通过一定的模具，制成Φ25mm*10mm圆饼作为注塑永磁铁氧体颗粒料磁性能测评标样；另外在140℃温度下通过一定的模具，制成图1的形状结构复杂的器件样品，以测评器件的表磁性能；
(6)脱脂及烧结处理：将上一步制成的Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品，首先在350℃真空炉内缓慢脱脂，时间控制在6h；等脱脂完成后，在空气气氛下升温至500℃保温2h，继续升温至1200℃保温2h后自然冷却。
结果，由于复合粘结剂的热塑性聚乙烯弹性体含量过低，造成注塑毛胚强度太低，在脱脂阶段就出现开裂无法成型。
对比例6：
与实施例2不同在于，本对比例6选用的复合粘结剂Ⅳ含75％的石蜡、25％的热塑性聚乙烯弹性体，低于本发明的权利范围下限值。
一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，由以下重量百分比的组分混合造粒制成：100kg的Sr永磁铁氧体磁粉B(平均粒径(费氏透气法)为0.90μm)，12kg的复合粘结剂Ⅳ(含75％的石蜡)，0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)，0.6kg的硅烷偶联剂(KH550)，0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)；
其制备方法如下：
(1)磁粉表面修饰处理：100kg永磁铁氧体磁粉B于高速混粉缸内，加入0.4kg的磁粉表面修饰剂(磷酸)(1：9比例溶于水)，在100℃的温度混粉30min，磁粉含水率控制在500ppm以内；
(2)磁粉表面偶联化处理：上一步处理好的100kg永磁铁氧体磁粉于高速混粉缸内，加入0.6kg的硅烷偶联剂(KH550)(1：10比例溶于异丙醇)，在120℃的温度混粉45min，磁粉含水率控制在1000ppm以内；
(3)加入12kg的复合粘结剂Ⅳ、0.4kg的流动助剂(聚酰胺蜡)，在80℃的温度继续混粉35min；
(4)造粒，将上述混匀的永磁铁氧体磁粉-粘结剂混合物通过喂料机加入双螺杆挤出机，造粒温度控制在120℃℃，得到注塑永磁铁氧体颗粒料；
(5)注塑成型，将上一步得到的注塑永磁铁氧体颗粒料，首先在130℃温度下通过一定的模具，制成Φ25mm*10mm圆饼作为注塑永磁铁氧体颗粒料磁性能测评标样；另外在130℃温度下通过一定的模具，制成图1的形状结构复杂的器件样品，以测评器件的表磁性能；
(6)脱脂及烧结处理：将上一步制成的Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品，首先在340℃真空炉内缓慢脱脂，时间控制在6h；等脱脂完成后，在空气气氛下升温至500℃保温2h，继续升温至1150℃保温2h后自然冷却。
上述Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件样品的性能如表1所示。
结果分析，热塑性聚乙烯弹性体与石蜡相比更不容易脱脂，因此脱脂阶段还有残留的热塑性弹性体无法脱脂完全，从而导致磁性能偏低的现象。
表1.实施例1-4和对比例1-6制得的Φ25mm*10mm圆饼及图1的器件的性能
Figure BDA0002313214380000121
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，其特征在于，由以下重量百分含量的组分制成：永磁铁氧体磁粉87～95％，表面修饰剂0.1～1.0％，偶联剂0.3～1.2％，复合粘结剂4～12％，流动助剂0.1～1.0％。
2.根据权利要求1所述的一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，其特征在于，由以下重量百分含量的组分制成：永磁铁氧体磁粉90～93％，表面修饰剂0.2～0.5％，偶联剂0.5～0.8％，复合粘结剂6～9％，流动助剂0.3～0.5％。
3.根据权利要求1或2任一所述的一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，其特征在于，所述表面修饰剂选自磷酸、草酸、醋酸中的一种。
4.根据权利要求1或2任一所述的一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，其特征在于，所述复合粘结剂由以下重量百分含量的组分组成：80～90％的石蜡和10～20％的热塑性聚乙烯弹性体。
5.根据权利要求1或2任一所述的一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
6.根据权利要求1或2任一所述的一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，其特征在于，所述流动助剂为聚酰胺蜡。
7.根据权利要求1或2任一所述的一种高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体，其特征在于，所述永磁铁氧体磁粉的平均粒径控制在0.8～1.3μm。
8.一种如权利要求1或2所述的高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照上述配比，在永磁铁氧体磁粉中加入表面修饰剂，进行一次混粉，一次混粉后所得物料的含水率控制在500ppm以内；
(2)在经过步骤(1)一次混粉后的物料中加入偶联剂，进行二次混粉，二次混粉后所得物料的含水率控制在1000ppm以内；
(3)在经过步骤(2)二次混粉后所得物料中加入复合粘结剂和流动助剂，进行三次混粉；
(4)将经过步骤(3)三次混粉后所得物料进行造粒，注塑永磁铁氧体颗粒料；
(5)将步骤(4)得到的注塑永磁铁氧体颗粒料，于130～150℃温度下注塑成型，得注塑永磁铁氧体；
(6)将将步骤(5)得到的注塑永磁铁氧体在340～360℃真空炉内缓慢脱脂，时间控制在6h；脱脂完成后，在空气气氛下升温至500℃保温2h，继续升温至1150～1250℃，保温2h后，自然冷却，即制得永磁铁氧体磁体。
9.根据权利要求8所述的高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体的制备方法，其特征在于，
步骤(1)中，一次混粉的温度控制在100～120℃，时间控制在25～35min；
步骤(2)中，二次混粉的温度控制在100～120℃，时间控制在45～55min；
步骤(3)中，三次混粉的温度控制在80～90℃，时间控制在25～35min。
10.根据权利要求8所述的高性能注射成型后烧结的永磁铁氧体磁体的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，造粒温度控制在120～140℃。
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