CN114188140A - 一种粘结钐钴磁体的制备方法及其真空搅拌装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粘结钐钴磁体的制备方法及其真空搅拌装置,涉及钐钴磁体技术领域,解决了粘结钐钴磁体制备过程中丙酮溶剂挥发导致环境污染的问题,粘结钐钴磁体由97.0~98.0wt%钐钴磁粉、1.95~2.5wt%热固性粘结剂以及0.05‑0.5wt%润滑剂组成,所述粘结钐钴磁体的制备方法包括将热固性粘结剂溶解在丙酮溶剂中,加入钐钴磁粉混合,加热干燥,混合润滑剂模压成型,加热固化、充磁制得粘结钐钴磁体;本发明利用真空搅拌装置对钐钴磁粉和溶有热固性粘结剂的丙酮溶液进行混合,并回收丙酮溶剂,该真空搅拌装置达到了回收溶剂,减少成本,防止环境污染的效果。
Description
技术领域
本发明属于钐钴磁体技术领域,具体涉及一种粘结钐钴磁体的制备方法及其真空搅拌装置。
背景技术
钐钴永磁材料是由钐、钴和其它金属稀土材料经配比,溶炼成合金,经粉碎、压型、烧结后制成的一种磁性材料。2:17型钐钴永磁材料具有高居里温度、较高的磁能积、优异的温度稳定性和耐腐蚀性,是目前最佳的耐温型稀土永磁材料,在航空航天、国防军工、微波器件、通讯、医疗设备、仪器、仪表、各种磁性传动装置、传感器、磁处理器、电机、磁力起重机等领域发挥着不可替代的作用。
粘结磁体是以聚酰胺树脂或乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等的热塑性树脂作为粘合剂树脂,再与铁氧体颗粒或稀土族磁性颗粒等磁性颗粒混合形成树脂组合物,再经过成型的产物。粘结磁体与由烧结法制成的磁体相比,因其重量轻、不易破碎,并且加工性好,因此有利于提高生产率,所以在众多领域被广泛使用。其中,粘结钐钴磁体则是将钐钴磁粉、粘结剂按比例混炼造粒,再经过特定的成型工艺制备的一种磁体。传统钐钴磁体制备过程通常采用将粘结剂溶解在溶剂中,然后加入磁粉混合,加热干燥,混合润滑剂,成型,固化,充磁等过程。然而,常用的溶解粘接剂的溶剂通常为丙酮,在加热干燥过程中,要挥发掉大量的丙酮溶剂,不但造成丙酮溶剂的浪费而提高了生产成本,同时丙酮溶剂挥发气体也会导致环境污染。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种粘结钐钴磁体的制备方法及其真空搅拌装置,以解决丙酮溶剂挥发导致环境污染的问题。
本发明采用的技术方案是:
一种粘结钐钴磁体的制备方法,所述粘结钐钴磁体由97~98wt%钐钴磁粉、1.95~2.5wt%热固性粘结剂以及0.05-0.5wt%润滑剂组成,所述粘结钐钴磁体的制备方法包括以下步骤:
1)将钐钴磁粉和溶有热固性粘结剂的丙酮溶液依次送至真空搅拌装置中,加热搅拌,同时抽真空回收丙酮,丙酮完全挥发后,将产物破碎制得胶粉;
2)将步骤1)所得胶粉与润滑剂均匀混合,送入模压机压制成圆环样品;
3)将圆环样品在140~180℃烘干,使热固性粘结剂交联固化;
4)对步骤3)处理后的圆环样品进行表面电泳镀漆;
5)用径向磁场对圆环样品进行充磁,即得粘结钐钴磁体。
通过以上技术方案,将热固性粘结剂溶解在溶剂中,然后加入钐钴磁粉混合,加热干燥,混合润滑剂模压成型,再加热固化、充磁制得粘结钐钴磁体,利用真空搅拌装置对钐钴磁粉和溶有热固性粘结剂的丙酮溶液进行混合,并回收丙酮溶剂,该真空搅拌装置不仅可以回收溶剂,减少成本,防止环境污染;还能使粘结剂分散的更均匀,搅拌过程时间更短,效率更高。
进一步的,所述润滑剂为硬脂酸锌,所述热固性粘结剂为环氧树脂AB胶。
进一步的,所述步骤1)破碎后的胶粉粒径在100目以上。
进一步的,所述步骤4)电泳镀漆为镀锌或镀镍。
一种真空搅拌装置,适用于所述的一种粘结钐钴磁体的制备方法,包括:搅拌壳体、设置在所述搅拌壳体内的搅拌机构、设置在所述搅拌壳体外部的加热管,与所述搅拌壳体相连通的冷凝回收装置以及与所述冷凝装置相连通的抽真空装置。
进一步的,所述搅拌机构为锚型搅拌机构,包括驱动电机、锚型搅拌杆和搅拌轴,所述驱动电机的输出端与所述搅拌轴固定连接,所述搅拌轴与锚型搅拌杆固定连接。
进一步的,所述锚型搅拌杆包括靠近搅拌壳体内壁且两侧由搅拌壳体底部延伸至搅拌壳体中部的弯杆和用于紧固所述弯杆与搅拌轴的横杆。
进一步的,所述冷凝回收装置包括依次连通的通气管、冷却器、尾接管和回收罐。
进一步的,所述通气管与搅拌壳体相连通,所述通气管上设有阀门。
进一步的,所述尾接管侧壁设有抽气口,所述抽气口与抽真空装置相连通。
其中,钐钴磁粉、热固性粘结剂以及润滑剂均来自市售。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明将热固性粘结剂溶解在溶剂中,然后加入钐钴磁粉混合,加热干燥,混合润滑剂模压成型,再加热固化、充磁制得粘结钐钴磁体,利用真空搅拌装置对钐钴磁粉和溶有热固性粘结剂的丙酮溶液进行混合,并回收丙酮溶剂,该真空搅拌装置不仅可以回收溶剂,减少成本,防止环境污染;还能使粘结剂分散的更均匀,搅拌过程时间更短,效率更高。另外,利用电泳镀漆对粘结钐钴磁体进行表面镀层处理,能够防止磁体氧化生锈;采用径向磁场对圆环样品进行充磁,使得磁路更加合理,永磁体提供的磁动势可以产生较大的制动力矩,使摩擦盘的制动和释放响应速度加快。
2、本发明还提供了一种真空搅拌装置,通过搅拌机构对真空搅拌装置中的钐钴磁粉和溶有环氧树脂AB胶的丙酮溶液进行搅拌,使其混合均匀,在搅拌过程通过加热管进行加热,加速钐钴磁粉和环氧树脂AB胶的混合,同时启动抽真空装置将挥发的丙酮及时抽出反应腔室,经冷凝回收装置回收;真空搅拌装置的搅拌机构使钐钴磁粉、热固性粘结剂和丙酮得到了充分的搅拌且不黏壁、不沉积,加热管加速了物料的混合,冷凝回收装置实现了丙酮溶剂的冷凝回收,抽真空装置将挥发的丙酮及时抽出反应腔室,达到了回收丙酮溶剂,减少环境污染和降低生产成本的目的。
附图说明
图1为本发明的真空搅拌装置示意图;
图2为本发明的锚型搅拌机构示意图;
附图标记:1-搅拌壳体,2-加热管,3-搅拌轴,4-锚型搅拌杆,41-横杆,42-弯杆,5-驱动电机,6-通气管,7-阀门,8-冷却器,9-尾接管,10-抽气口,11-回收罐,12-抽真空装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例及附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种粘结钐钴磁体的制备方法,所述粘结钐钴磁体由97wt%钐钴磁粉、1.95wt%热固性粘结剂以及0.05wt%润滑剂组成,所述粘结钐钴磁体的制备方法包括以下步骤:
1)将9.7kg钐钴磁粉和溶有0.195kg环氧树脂AB胶的丙酮溶液依次送至真空搅拌装置中,混合均匀,在搅拌过程进行加热,加热温度为35-40℃,同时启动抽真空装置用于回收丙酮,待搅拌装置内的丙酮完全挥发后,取出产物,在80℃烘箱中干燥,再将其用破碎机破碎后过100~120目筛,得胶粉;
2)将步骤1)所得胶粉与0.005kg硬脂酸锌均匀混合,送入模压机压制成圆环样品;
3)将圆环样品在140℃烘干,使热固性粘结剂交联固化;
4)对步骤3)处理后的圆环样品进行表面电泳镀锌;
5)用径向磁场对圆环样品进行充磁,即得粘结钐钴磁体。
实施例2
一种粘结钐钴磁体的制备方法,所述粘结钐钴磁体由97.6wt%钐钴磁粉、2.3wt%热固性粘结剂以及0.1wt%润滑剂组成,所述粘结钐钴磁体的制备方法包括以下步骤:
1)将9.76kg钐钴磁粉和溶有0.23kg环氧树脂AB胶的丙酮溶液依次送至真空搅拌装置中,混合均匀,在搅拌过程进行加热,加热温度为35-40℃,同时启动抽真空装置用于回收丙酮,待搅拌装置内的丙酮完全挥发后,取出产物,在80℃烘箱中干燥,再将其用破碎机破碎后过100~120目筛,得胶粉;
2)将步骤1)所得胶粉与0.1kg硬脂酸锌均匀混合,送入模压机压制成圆环样品;
3)将圆环样品在160℃烘干,使热固性粘结剂交联固化;
4)对步骤3)处理后的圆环样品进行表面电泳镀镍;
5)用径向磁场对圆环样品进行充磁,即得粘结钐钴磁体。
实施例3
一种粘结钐钴磁体的制备方法,所述粘结钐钴磁体由98wt%钐钴磁粉、2.5wt%热固性粘结剂以及0.5wt%润滑剂组成,所述粘结钐钴磁体的制备方法包括以下步骤:
1)将9.8kg钐钴磁粉和溶有0.25kg环氧树脂AB胶的丙酮溶液依次送至真空搅拌装置中,混合均匀,在搅拌过程进行加热,加热温度为35-40℃,同时启动抽真空装置用于回收丙酮,待搅拌装置内的丙酮完全挥发后,取出产物,在80℃烘箱中干燥,再将其用破碎机破碎后过100~120目筛,得胶粉;
2)将步骤1)所得胶粉与0.05kg硬脂酸锌均匀混合,送入模压机压制成圆环样品;
3)将圆环样品在180℃烘干,使热固性粘结剂交联固化;
4)对步骤3)处理后的圆环样品进行表面电泳镀镍;
5)用径向磁场对圆环样品进行充磁,即得粘结钐钴磁体。
实施例4
本发明还提供了一种真空搅拌装置,适用于所述的一种粘结钐钴磁体的制备方法,如图1和图2所示,该真空搅拌装置包括:搅拌壳体1、设置在所述搅拌壳体1内的搅拌机构、设置在所述搅拌壳体1外部的加热管2,与所述搅拌壳体1相连通的冷凝回收装置以及与所述冷凝装置相连通的抽真空装置12。
通过搅拌机构对真空搅拌装置中的钐钴磁粉和溶有环氧树脂AB胶的丙酮溶液进行搅拌,使其混合均匀,在搅拌过程通过加热管2进行加热,加速钐钴磁粉和环氧树脂AB胶的混合,同时启动抽真空装置12将挥发的丙酮及时抽出反应腔室,经冷凝回收装置回收,达到了回收丙酮溶剂,减少环境污染和降低生产成本的目的。
实施例5
如图2所示,基于实施例4,所述搅拌机构为锚型搅拌机构,包括驱动电机5、锚型搅拌杆4和搅拌轴3,所述驱动电机5的输出端与所述搅拌轴3固定连接,所述搅拌轴3与锚型搅拌杆4固定连接。进一步的,所述锚型搅拌杆4包括靠近搅拌壳体1内壁且两侧由搅拌壳体1底部延伸至搅拌壳体1中部的弯杆42和用于紧固所述弯杆42与搅拌轴3的横杆41。
锚型搅拌机构是搅拌装置实现搅拌及刮壁的主动力,在驱动电机5的驱动下低速运转,推动高粘度物料旋转并清刮壳体内壁的物料,增强了物料的旋转力度及搅拌效果;锚型搅拌杆4的弯杆42可以更加贴合搅拌壳体1的底部和内壁,使得物料得到充分的搅拌且不黏壁、不沉积;横杆41起到加强弯杆42与搅拌轴3连接牢固度的作用;弯杆42和横杆41的组合形式,能加强搅拌装置的稳固性并提高搅拌效率。
实施例6
如图1所示,基于实施例4,所述冷凝回收装置包括依次连通的通气管6、冷却器8、尾接管9和回收罐11。进一步的,所述通气管6与搅拌壳体1相连通,所述通气管6上设有阀门7。进一步的,所述尾接管9侧壁设有抽气口10,所述抽气口10与抽真空装置12相连通。进一步的,所述抽真空装置12上设置有真空控制器,可进行压力设定和显示真空度,用于控制系统合适的压力条件。
将钐钴磁粉和溶有环氧树脂AB胶的丙酮溶液送入真空搅拌装置中后,密闭进料口,关闭通气管6上的阀门7,使搅拌壳体1完全密闭,再加热搅拌,一段时间后打开通气管6上的阀门7,启动抽真空装置12,将挥发的丙酮及时抽出反应腔室,经冷却器8冷凝,回收至回收罐11内;抽真空装置12设于冷凝回收装置之后,避免了丙酮被抽入抽真空装置12影响设备的正常运行。
Claims (10)
1.一种粘结钐钴磁体的制备方法,所述粘结钐钴磁体由97~98wt%钐钴磁粉、1.95~2.5wt%热固性粘结剂以及0.05-0.5wt%润滑剂组成,其特征在于,所述粘结钐钴磁体的制备方法包括以下步骤:
1)将钐钴磁粉和溶有热固性粘结剂的丙酮溶液依次送至真空搅拌装置中,加热搅拌,同时抽真空回收丙酮,丙酮完全挥发后,将产物破碎制得胶粉;
2)将步骤1)所得胶粉与润滑剂均匀混合,送入模压机压制成圆环样品;
3)将圆环样品在140~180℃烘干,使热固性粘结剂交联固化;
4)对步骤3)处理后的圆环样品进行表面电泳镀漆;
5)用径向磁场对圆环样品进行充磁,即得粘结钐钴磁体。
2.根据权利要求1所述的一种粘结钐钴磁体的制备方法,其特征在于:所述润滑剂为硬脂酸锌,所述热固性粘结剂为环氧树脂AB胶。
3.根据权利要求1所述的一种粘结钐钴磁体的制备方法,其特征在于:所述步骤1)破碎后的胶粉粒径为100~120目。
4.根据权利要求1所述的一种粘结钐钴磁体的制备方法,其特征在于:所述步骤4)电泳镀漆为镀锌或镀镍。
5.一种真空搅拌装置,适用于权利要求1-4任一项所述的一种粘结钐钴磁体的制备方法,其特征在于,包括:搅拌壳体(1)、设置在所述搅拌壳体(1)内的搅拌机构、设置在所述搅拌壳体(1)外部的加热管(2),与所述搅拌壳体(1)相连通的冷凝回收装置以及与所述冷凝装置相连通的抽真空装置(12)。
6.根据权利要求5所述的一种真空搅拌装置,其特征在于:所述搅拌机构为锚型搅拌机构,包括驱动电机(5)、锚型搅拌杆(4)和搅拌轴(3),所述驱动电机(5)的输出端与所述搅拌轴(3)固定连接,所述搅拌轴(3)与锚型搅拌杆(4)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种真空搅拌装置,其特征在于:所述锚型搅拌杆(4)包括靠近搅拌壳体(1)内壁且两侧由搅拌壳体(1)底部延伸至中部的弯杆(42)和用于紧固所述弯杆(42)与所述搅拌轴(3)的横杆(41)。
8.根据权利要求5所述的一种真空搅拌装置,其特征在于:所述冷凝回收装置包括依次连通的通气管(6)、冷却器(8)、尾接管(9)和回收罐(11)。
9.根据权利要求8所述的一种真空搅拌装置,其特征在于:所述通气管(6)与搅拌壳体(1)相连通,所述通气管(6)上设有阀门(7)。
10.根据权利要求8所述的一种真空搅拌装置,其特征在于:所述尾接管(9)侧壁设有抽气口(10),所述抽气口(10)与抽真空装置(12)相连通。
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