CN1293578C - 一种粘结永磁材料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种粘结永磁材料及其制造方法，该材料是由复合粘结剂与永磁磁粉混合制备而成，其配方(重量百分数)如下：复合粘结剂1.5～40%，永磁磁粉60-98.5%；其制造方法包括制备复合粘结剂及制备粘结永磁材料等工艺步骤。与现有技术相比，本发明具有强度高、成本低等优点。

Description

一种粘结永磁材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及磁性材料，尤其涉及一种粘结永磁材料及其制造方法。
背景技术
粘结永磁材料是由永磁粉末与粘结剂混合制备而成的一种磁性材料。粘结剂有高分子树脂如环氧树脂、酚醛树脂、尼龙、聚丙烯等，还有软金属如铜、铝等。当制作永磁电机用薄壁磁环时，对磁环的机械性能如抗拉强度、抗压强度要求较高，目前选环氧树脂为粘结剂的薄壁磁环在作为嵌件进行注射成型加工时，破碎率高达20％左右，磁体生产厂家和微电机生产厂家都为之苦恼，迫切需要解决这一难题，以提高生产效率和经济效益。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种强度高、成本低的粘结永磁材料及其制造方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种粘结永磁材料，其特征在于，该材料是由复合粘结剂与永磁磁粉混合制备而成，其配方(重量百分数)如下：
                      复合粘结剂 1.5～40％
                      永磁磁粉   60-98.5％
所述的复合粘结剂由软金属粉与高分子树脂粘结剂混合而成，它们在复合粘结剂总量中各占5～95％的重量比范围。
所述的软金属粉选自金属铜粉、金属铝粉中的一种。
所述的高分子树脂粘结剂选自环氧树脂、酚醛树脂、尼龙、聚丙烯、液晶树脂中的一种或几种。
所述的永磁磁粉选自Fe3B、铁氧体、NdFeB、铝镍钴、钐钴、钐铁氮中的一种或几种。
一种粘结永磁材料的制造方法，其特征在于，该方法采用以下工艺步骤：
第一步：制备复合粘结剂；
将占复合粘结剂总量的重量百分数为5～95％的软金属粉与占复合粘结剂总量的重量百分数为5～95％的高分子树脂粘结剂在常温常压下混合，制成复合粘结剂；
第二步：制备粘结永磁材料；
将占粘结永磁材料总量的重量百分数为1.5～40％的复合粘结剂与占粘结永磁材料总量的重量百分数为60～98.5％永磁磁粉混合，然后在常温及压力为2～10吨/厘米2的压机内压制成型，再在120～180℃下固化，经表面防锈处理、充磁后制得粘结永磁材料。
所述的第二步制备粘结永磁材料工艺中还可施加大于0.1特斯拉的间隙磁场。
本发明采用复合粘结剂制成的粘结永磁材料，与目前现有其它粘结磁体相比，具有以下优点：
1、磁体机械性能高：磁体抗拉强度、抗压强度是防止磁环作为嵌件注射成型时破碎的重要指标。以粘结钕铁硼为例，目前钕铁硼粘结磁环的抗压强度一般不大于200Mpa，而本发明制成的钕铁硼的粘结磁环，由于采用新工艺配料的复合粘结剂，使抗压强度大于280Mpa。
2、减去了磁环支撑件：由于磁环在作为嵌件注射成型时易碎裂，因此不少厂家在磁环内壁粘上支撑件如金属套，以降低磁环破碎率。但带来的问题是：增加了工序，增加了支撑件成本，增加了不合格品出现的几率。而采用本发明的复合粘结剂后，可减去磁环支撑件，从而降低了生产成本。
3、经济效益显著：由于提高了粘结永磁材料的机械性能，提高了产品合格率，经济效益显著。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：
1、复合粘结剂的制备：
将环氧树脂粘结剂与软金属铜粉按重量比1∶3混合，制成复合粘结剂。
2、复合粘结剂用于粘结永磁材料生产工艺：
将复合粘结剂与Fe3B、铁氧体、NdFeB磁粉按13∶47∶20∶20的重量比混合，在成型压力≥4T/cm2的条件下压制。再固化、表面处理、充磁即制成粘结永磁体。其主要性能为：
Br：0.44T
Hcb：168kA/m
Hcj：272kA/m
(B·H)m：20.8kJ/m3
抗压强度：290MPa
密度：5.4g/cm3
实施例2：
1、复合粘结剂的制备：
将环氧树脂粘结剂与软金属铜粉按重量比1∶3混合，制成复合粘结剂。
2、复合粘结剂用于粘结永磁材料生产工艺：
将复合粘结剂与Fe3B、铁氧体磁粉按15∶75∶10的重量的混合，在成型压力≥5T/cm2的条件下压制。在固化、表面处理、充磁后即制成粘结永磁体。
其主要性能为：
Br：0.54T
Hcb：166kA/m
Hcj：233kA/m
(B·H)m：25.4kJ/m3
密度：5.8g/cm3
抗压强度：292Mpa
实施例3：
1、复合粘结剂的制备：
将环氧树脂粘结剂与软金属铝粉按重量比1∶10混合，制成复合粘结剂。
2、复合粘结剂用于粘结永磁材料生产工艺：
将复合粘结剂与铝镍钴、NdFeB磁粉按3.5∶60∶36.5的重量比混合，在成型压力≥6T/cm2的条件下压制。再固化、表面处理、充磁即制成粘结永磁体。其主要性能为：
Br：0.46T
Hcb：144kA/m
Hcj：215kA/m
(B·H)m：12.5kJ/m3
抗压强度：308MPa
密度：5.5g/cm3
实施例4：
1、复合粘结剂的制备：
将环氧树脂粘结剂与软金属铜粉按重量比12∶1混合，制成复合粘结剂。
2、复合粘结剂用于粘结永磁材料生产工艺：
将复合粘结剂与Fe3B、铁氧体、Sm2Co17磁粉按10∶5∶5∶80的重量比混合，在成型压力≥2T/cm2(施加大于0.1特斯拉的间隙磁场)的条件下压制。在固化、表面处理、充磁后即制成粘结永磁体。其主要性能为：
Br：0.55T
Hcb：315kA/m
Hct：797kA/m
(B·H)m：45.2kJ/m3
密度：5.3g/cm3
抗压强度：286Mpa
本发明可广泛应用于模压成型、注射成型法粘结永磁材料产品的生产、特别是对磁体机械性能要求较高的领域，更有着广泛的应用前景。

Claims (7)

1.一种粘结永磁材料，其特征在于，该材料是由复合粘结剂与永磁磁粉混合制备而成，其配方(重量百分数)如下：
                    复合粘结剂  1.5～40％
                    永磁磁粉    60-98.5％
所述的复合粘结剂由软金属粉与高分子树脂粘结剂混合而成，它们在复合粘结剂总量中各占5～95％的重量比范围。
2.根据权利要求1所述的粘结永磁材料，其特征在于，所述的软金属粉选自金属铜粉、金属铝粉中的一种。
3.根据权利要求2所述的粘结永磁材料，其特征在于，所述的软金属粉为金属铜粉。
4.根据权利要求1所述的粘结永磁材料，其特征在于，所述的高分子树脂粘结剂选自环氧树脂、酚醛树脂、尼龙、聚丙烯、液晶树脂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的粘结永磁材料，其特征在于，所述的永磁磁粉选自Fe3B、铁氧体、NdFeB、铝镍钴、钐钴、钐铁氮中的一种或几种。
6.一种粘结永磁材料的制造方法，其特征在于，该方法采用以下工艺步骤：
第一步：制备复合粘结剂；
将占复合粘结剂总量的重量百分数为5～95％的软金属粉与占复合粘结剂总量的重量百分数为5～95％的高分子树脂粘结剂在常温常压下混合，制成复合粘结剂；
第二步：制备粘结永磁材料；
将占粘结永磁材料总量的重量百分数为1.5～40％的复合粘结剂与占粘结永磁材料总量的重量百分数为60～98.5％永磁磁粉混合，然后在常温及压力为2～10吨/厘米2的压机内压制成型，再在120～180℃下固化，经表面防锈处理、充磁后制得粘结永磁材料。
7.根据权利要求6所述的粘结永磁材料的制造方法，其特征在于，所述的第二步制备粘结永磁材料工艺中还可施加大于0.1特斯拉的间隙磁场。
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