CN1285083C - 一种柔性粘结钕铁硼磁体及其制造方法 - Google Patents

一种柔性粘结钕铁硼磁体及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种柔性粘结钕铁硼磁体,由经改性处理过的橡胶类粘结剂与钕铁硼类磁粉及加工助剂按比例混合均匀,混合方法采用密炼法、开炼法、搅拌法或螺杆混炼法,然后将混合均匀后的胶料采用压延法或平板压制法制成一定厚度的磁体,其中各组分的重量含量为:钕铁硼类磁粉87~97%、改性橡胶类粘结剂1~8%、加工助剂0~5%。与其它刚性稀土磁体相比,本发明磁体具有生产效率高、成本低、可挠性、柔软而富有弹性等特点。

Description

一种柔性粘结钕铁硼磁体及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种粘结稀土永磁材料,本发明还涉及一种粘结稀土永磁材料的制造方法。
背景技术
以往的粘结稀土磁体加工方法多采用模压、注射和挤出工艺,所制得的磁体都是刚性无弹性的,而采用模压、注射成型工艺更需要大量不同规格的模具,并且在后期需要对尺寸进行机加工,不利于磁体规格的变更,加工成本较高。同时刚性磁体虽然具有较高的磁性能和一定的形状自由度,但是存在电机应用时自动化程度不高、装配不便等缺点,而且制作成超薄厚度(小于1.0mm)的磁体有一定的困难。
柔性粘结稀土磁体是一种粘结稀土磁体的新产品,不同于注塑和模压工艺生产出来的刚性粘结稀土磁体,以橡胶为粘结剂,采用橡胶加工工艺生产,不需要大量的模具开发费用、生产效率高、可自由弯曲不开裂、制品尺寸可任意变更、厚度可小于1毫米、便于客户装配使用,满足了微特电机向小型、超薄、高速、高精度和低噪音方向发展的要求,市场前景看好。
柔性粘结永磁体已广泛应用于家电、汽车、办公自动化等领域,需求量很大。现有大规模生产技术中,所采用的磁粉多数为铁氧体,此类铁氧体粘结磁体虽然具有一定的抗氧化腐蚀性能和较好的机械性能,但是磁性能较低,不能满足高性能微特电机等应用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型柔性粘结钕铁硼磁体,以满足高性能微特电机等应用需求。
本发明的另一目的在于提供上述柔性粘结钕铁硼磁体的制造方法。
本发明提供的一种柔性粘结钕铁硼磁体,其组分及重量含量为:
钕铁硼类磁粉        87~97%
改性橡胶类粘结剂    1~8%
加工助剂      0~5%。
本发明所采用的稀土磁粉主要是钕铁硼(NdFeB)类磁粉,含有以Nd为主的稀土元素、以Fe为主的过渡元素、以N为主的基本成分。磁体的磁性能与磁粉的添加比例有关,添加比例越高,磁通与磁能积越高。磁粉的平均粒径对磁体的加工性有一定的影响,一般在100~1000μm,同时为了获得良好的加工流动性,磁粉的粒径分布最好是在一定范围内呈分散状态。本发明在需要时钕铁硼类磁粉还可以并用一定比例的铁氧体类材料。
本发明所采用的橡胶类粘结剂包含了以下的一种或几种共混:氯化聚乙烯、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、氢化丁腈橡胶、聚异戊烯橡胶、热塑性类橡胶等。为了使橡胶与磁粉有较好的亲和性以提高磁粉在磁体中的填充比例,橡胶需经过改性处理。橡胶改性的方法包括了以下的一种或几种:与加工助剂混炼法、热塑炼法、几种橡胶共混法、溶剂溶解法、功能基团接枝法等。加工助剂混炼法是指橡胶在加工助剂条件下混炼容易获得较好的塑性和填充特性,热塑炼法是指橡胶在加热的情况下获得塑性,橡胶共混是利用了多种橡胶各自特性在混合均匀情况下有功能协和加强作用,溶剂溶解法是在利用溶剂将橡胶融解,而功能基团接枝法是为了使橡胶具有某种特定功能而将具有功能的基团分子接枝在橡胶分子主链上以获得所需的性能要求,是比较常用的方法。
本发明所采用的加工助剂包括抗氧剂、交联剂、偶联剂、增塑剂、润滑剂、溶解剂和防老剂中的一种或几种。
本发明柔性粘结钕铁硼磁体的制造方法是:将已经改性处理过的橡胶类粘结剂与钕铁硼类磁粉及加工助剂按比例混合均匀,混合方法采用密炼法、开炼法、搅拌法或螺杆混炼法,然后将混合均匀后的胶料采用压延法或平板压制法制成一定厚度的磁体。当使用的磁粉为各向异性的,还应该进行取向以获得更高的磁性能,取向方法包括了机械取向法和磁场取向法两种。
通常情况下,橡胶制品的强度较低,在很多的使用条件下是不能满足的,为此柔稀性稀土磁体在有强度使用要求的情况下,要对磁体进行交联处理,使橡胶形成网状交联结构以获得更高的强度,交联方式可以采用以下的一种:电子束辐射、红外辐射、热空气加热、沸腾床、微波辐射、放射线辐射、平板加热等。
与其它刚性稀土磁体相比,本发明磁体具有生产效率高、成本低、可挠性、柔软而富有弹性等特点。
具体实施方式
实施例1
磁体配方比例(重量比)为NdFeB磁粉90%,聚异丁烯橡胶8%,环氧大豆油0.7%,酮胺类化合物0.3%,硅烷偶联剂0.5%,环氧树脂0.5%。先将磁粉与硅烷偶联剂及环氧树脂混合均匀,然后在开炼机上将磁体混合物混炼均匀,最后在压延机上制成厚度为1.0mm的磁片,测试磁片的磁能积为5.3MGOe,磁片的拉伸强度为2.1MPa。
实施例2
磁体配方比例(重量比)为NdFeB磁粉95%,聚异丁烯橡胶3.5%,酮胺类化合物0.3%,硅烷偶联剂0.5%,环氧树脂0.5%,有机过氧化物0.2%。先将磁粉与硅烷偶联剂及环氧树脂混合均匀使得磁粉表面改性,与橡胶有更好的相容性,然后在螺杆混炼机上将磁体混合物混炼均匀,最后在压延机上制成厚度为1.0mm的磁片。磁片热交联,交联条件为130℃*15min,测试磁片的磁能积为8.5MGOe,磁片的拉伸强度为4.0MPa。
实施例3
磁体配方比例(重量比)为各向异性的NdFeB磁粉95%,丁腈橡胶2.0%,热塑性弹性体1.5%,酮胺类化合物0.3%,硅烷偶联剂0.5%,环氧树脂0.5%,有机过氧化物0.2%。先将磁粉与硅烷偶联剂及环氧树脂混合均匀,橡胶与热塑性弹性体共混均匀并热塑化,然后在螺杆混炼机上将磁体混合物混炼均匀,最后在平板机上制成厚度为1.0mm的磁片,平板机压片时有外磁场,磁片同时完成平板加热热交联,交联条件为140℃*10min,测试磁片的磁能积为11.7MGOe,磁片的拉伸强度为3.8MPa。

Claims (8)

1、一种柔性粘结钕铁硼磁体,其组分及重量含量为:
钕铁硼类磁粉        87~97%
改性橡胶类粘结剂    1~8%
加工助剂            0~5%。
2、根据权利要求1所述的柔性粘结钕铁硼磁体,其特征在于所述的橡胶类粘结剂选用氯化聚乙烯、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、氢化丁腈橡胶、聚异戊烯橡胶和热塑性类橡胶中的一种或几种。
3、根据权利要求2所述的柔性粘结钕铁硼磁体,其特征在于橡胶改性的方法选用热塑炼法、与加工助剂混炼法、橡胶共混法、溶剂溶解法和功能基团接枝法中的一种或几种。
4、根据权利要求1所述的柔性粘结钕铁硼磁体,其特征在于采用的钕铁硼类磁粉中并用有铁氧体类材料。
5、根据权利要求1所述的柔性粘结钕铁硼磁体,其特征在于所述的加工助剂包括抗氧剂、交联剂、偶联剂、增塑剂、润滑剂、溶解剂和防老剂中的一种或几种。
6、一种权利要求1所述的柔性粘结钕铁硼磁体的制造方法,其特征在于将已经改性处理过的橡胶类粘结剂与钕铁硼类磁粉及加工助剂按比例混合均匀,混合方法采用密炼法、开炼法、搅拌法或螺杆混炼法,然后将混合均匀后的胶料采用压延法或平板压制法制成一定厚度的磁体。
7、根据权利要求6所述的柔性粘结钕铁硼磁体的制造方法,其特征在于所述的钕铁硼类磁粉的取向方法采用机械取向法或磁场取向法。
8、根据权利要求6所述的柔性粘结钕铁硼磁体的制造方法,其特征在于所制得的磁体的交联方式采用电子束辐射、红外辐射、热空气加热、沸腾床、微波辐射、放射线辐射或平板加热。
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