CN1319236A - 稀土类粘结磁铁、稀土类粘结磁铁用组合物以及稀土类粘结磁铁的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的稀土类粘结磁铁,是把含有稀土类元素的磁铁粉末,用粘合树脂粘合构成的,另外,还含有抗氧剂及润滑剂。粘合树脂,是由含下列结构单元的高分子化合物构成的。(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数6~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。

Description

稀土类粘结磁铁、稀土类粘结磁铁用组合物 以及稀土类粘结磁铁的制造方法
技术领域
本发明涉及稀土类粘结磁铁、稀土类粘结磁铁用组合物以及稀土类粘结磁铁的制造方法。
背景技术
稀土类粘结磁铁,是把稀土类磁铁粉末和粘合树脂(有机粘合剂)的混合物(复合物)加压成型为希望的磁铁形状而制成的,然而,其成型方法可以利用压缩成型法、注射成型法以及挤出成型法。
压缩成型法是把上述复合物填充至压机模具中,将其压缩成型,得到成型制品后,如粘合树脂为热固性树脂时,将其加热固化制造磁铁的方法。与其他方法相比,由于该法成型用少量的粘合树脂,所以,所得磁铁的磁粉量多,对磁性的提高是有利的。
挤出成型法是把加热熔融的上述复合物,从挤出成型机的模具挤出同时冷却固化,切成所希望的长度,制成磁铁的方法。用该方法,磁铁形状的自由度大,也容易制造薄型和长尺寸的磁铁,这是其优点,然而,为了确保成型时熔融物的流动性,粘合树脂的添加量,与压缩成型法相比要多,因此,所得到的磁铁中磁粉量少,磁特性有下降的倾向。
注射成型法,是把上述复合物加热熔融,在具有充分流动性的状态下把该熔融物注入模具内,成型为所要求的磁铁形状的方法。采用该法,与挤出成型法相比,对磁铁形状的自由度更大,特别是,易于制造不同形状的磁铁,这是优点。然而,成型时熔融物的流动性,因为要求比上述挤出成型法高,所以,粘合树脂的添加量,与挤出成型法相比要更多,因此,所得到的磁铁中磁粉少,磁特性有进一步下降的倾向。
这样,稀土类粘结磁铁所用的粘合树脂,大致区分为热塑性树脂和热固性树脂,然而,从抑制孔隙率的增大,有利于确保机械强度方面考虑,热塑性树脂是优良的。此前,作为粘合树脂所用的热塑性树脂的代表性例子,可以举出聚亚苯基硫醚(PPS)和聚酰胺。
然而,聚亚苯基硫醚,与稀土类磁铁粉末的润湿性不好,成型性差。因此,当在粘合树脂中采用聚亚苯基硫醚时,则复合物中的粘合树脂含量必须增多,而要求稀土类磁铁粉末含量增大,也就是说,难以得到高的磁特性。
而且,聚亚苯基硫醚的熔点高,此外,比聚酰胺的结晶化速度慢。因此,要提高成型温度,并且,成型后的冷却时间要加长。换言之,复合物要长时间处于高温环境下。因此,在稀土类粘结磁铁的制造中,复合物中的稀土类磁铁粉末,由于氧化等而易于劣化。
从这个理由考虑,在粘合树脂中使用聚亚苯基硫醚的场合,为了得到具有优良的磁特性的稀土类粘结磁铁是有局限的。
而且,由于聚亚苯基硫醚比聚酰胺结晶化速度慢,成型后达到硬化,需要长时间。因此,循环时间加长,稀土类磁铁的制造效率差。
另外,作为聚酰胺,从易于得到考虑,可以使用聚酰胺6、聚酰胺66。
然而,聚酰胺6及聚酰胺66,其尺寸·形状稳定性不好。也就是说,使用聚酰胺6和聚酰胺66作为粘合树脂的稀土类粘结磁铁,在长时间使用中,尺寸和形状等有发生变化的危险。因此,在精密仪器上使用受到限制。
为了克服这个缺点,开发出一种使用聚酰胺12作为粘合树脂的稀土类粘结磁铁。
然而,这种稀土类粘结磁铁,由于熔点及软化温度低,所以耐热性差,难以在高温环境下使用。另外,这种稀土类粘结磁铁在马达等发热的机器上使用时,由于这种机器的发热,长时间后将使稀土类粘结磁铁有发生变形的危险。
本发明的目的是提供一种具有优良的磁特性,形状稳定性及耐热性优良的稀土类粘结磁铁、可制得该稀土类粘结磁铁的稀土类粘结磁铁用组合物以及稀土类粘结磁铁的制造方法。
发明的公开
这些目的可通过下列(1)~(16)的本发明来达到。
(1)一种稀土类粘结磁铁,该磁铁是把含稀土类元素的磁铁粉末用粘合树脂粘结构成的稀土类粘结磁铁,
其特征是,上述粘合树脂是含有由示于下列的结构单元构成的高分子化合物。
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数6~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
(2)一种稀土类粘结磁铁,该磁铁是把含稀土类元素的磁铁粉末用粘合树脂粘结构成的稀土类粘结磁铁,
其特征是,上述粘合树脂是含有由示于下列的结构单元构成的高分子化合物。
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数9~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
(3)上述高分子化合物,含2种以上的上述结构单元者是理想的。
(4)上述粘合树脂的熔点为260~370℃是理想的。
(5)上述磁铁粉末的含量为77~99.5%(重量)是理想的。
(6)上述(1)~(5)的任一种中,孔隙率在5vol%以下是理想的。
(7)在上述(1)~(6)的任何一种中,在非磁场中成型时的磁能积(BH)max在2MGOe以上是理想的。
(8)在上述(1)~(6)的任何一种中,在磁场中成型时,磁能积(BH)max为10MGOe以上是理想的。
(9)一种稀土类粘结磁铁用组合物,该组合物是含有含稀土类元素的磁铁粉末和粘合树脂的稀土类粘结磁铁用组合物,其特征是,上述粘合树脂含有由示于下列的结构单元构成的高分子化合物。
Figure A0080158400063
(式中,X代表含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数6~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
(10)一种稀土类粘结磁铁用组合物,该组合物是含有含稀土类元素的磁铁粉末和粘合树脂的稀土类粘结磁铁用组合物,其特征是,上述粘合树脂是含有由示于下列的结构单元构成的高分子化合物。
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数9~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
(11)在上述稀土类粘结磁铁用组合物中的上述高分子化合物含有2种以上的上述结构单元者是理想的。
(12)在上述稀土类粘结磁铁用组合物中的上述粘合树脂的熔点为260~370℃是理想的。
(13)在上述稀土类粘结磁铁用组合物中的上述磁铁粉末的含量为77~99.5%(重量)是理想的。
(14)在上述稀土类粘结磁铁用组合物中,含有抗氧剂和/或润滑剂是理想的。
(15)一种稀土类粘结磁铁的制造方法,其特征是,该方法包括把上述(9)~(14)中任何一项记载的稀土类粘结磁铁用组合物,在上述粘合树脂的至少软化或熔融温度进行混炼制得混炼物的工序;和用上述混炼物成型为磁铁形状的工序。
(16)在上述(15)记载的稀土类粘结磁铁的制造方法中,通过加热进行成型是理想的。
实施本发明的最佳方案
下面对本发明详细说明。
首先,对本发明的稀土类粘结磁铁进行说明。
本发明的稀土类粘结磁铁,是把含有稀土类元素的磁铁粉末(稀土类磁铁粉末),用粘合树脂加以粘合构成的。而且,本发明稀土粘结磁铁,还可以含有抗氧剂及润湿剂等。
1.稀土类磁铁粉末
作为稀土类磁铁粉末,由含有稀土类元素和过渡金属的合金构成的是理想的,特别理想的是下列[1]~[4]。
(1)把以Sm为主的稀土类元素和把以Co为主的过渡金属作为基本成分者(下面称作Sm-Co系合金)。
(2)把R(式中,R是含Y的稀土类元素中的至少一种)和以Fe为主的过渡金属和硼作为基本成分者(下面称作R-Fe-B系合金)。
(3)把以Sm为主的稀土类元素和以Fe为主的过渡金属以及以N为主的填隙元素作为基本成分者(下面称作Sm-Fe-N系合金)。
(4)至少把上述(1)~(3)的组成者中的至少2种加以混合者。在这种情况下,可以同时具有混合的各种磁铁粉末的优点,从而可以容易得到更优良的磁特性。
作为Sm-Co系合金的代表例,可以举出SmCo5、(Sm0.42Pr0.58)Co5、Sm(Co0.76Fe0.10Cu0.14)7、Sm2(Co,Cu,Fe,M)17(M=Ti,Zr,Hf)。
作为R-Fe-B系合金的代表例,可以举出Nd-Fe-B系合金、Pr-Fe-B系合金、Nd-Pr-Fe-B系合金、这些稀土类元素的一部分用Dy及Tb等重稀土类元素取代者,另外,Fe的一部分用Co、Ni等其他过渡金属取代者等。另外,也可以使用这些合金用氢粉碎,并脱氢的合金。另外,这些合金的构成组织是软磁性相和硬磁性相相邻存在的纳米复合组织的所谓纳米复合磁铁粉末。
作为Sm-Fe-N系合金的代表例可以举出,氮化Sm2Fe17合金制成的Sm2Fe17N3
作为在磁铁粉末中的上述稀土类元素有Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu,而作为混合稀土类则有混合稀土铈合金或钕镨混合物,还包括含有上述稀土类元素及混合稀土类元素1种或2种以上者。另外,作为上述过渡金属,可以举出Fe、Co、Ni、Cu、V、Ti、Zr、Mo、Hf等,还有含它们中的1种或2种以上者。另外,为了提高磁特性,在磁铁粉末中,根据需要,还可以含有Al、C、Ga、Si、Ag、Au、Pt、Zn和Sn等。
另外,对磁铁粉末的平均粒径没有特殊的限定,然而,0.5~500μm左右是理想的,1~100μm左右是更理想的。另外,为了在用下述少量的粘合树脂成型时得到良好的成型性、高的密度及高磁性能,磁铁粉末的粒径分布,达到某种程度宽分布的是理想的。由此,也可以降低所得粘结磁铁的孔隙率。还有,在上述[4]的情况下,对于混合的磁铁粉末的每种组成而言,其平均粒径可以不同。
对磁铁粉末的制造方法没有特别的限定,例如,采用溶解·铸造制成合金锭,再把这种合金锭粉碎至适当大小(再加以分级)得到磁铁粉末的方法,或,在用于制造非晶态合金的骤冷薄带制造装置中,制成条状骤冷薄带(细微结晶的集束),把该薄带粉碎·分级至适当的粒度而获得磁铁粉末的方法等。
这种磁铁粉末在磁铁中的含量,根据磁铁的成型方法,而有合适的范围。
也就是说,例如,用压缩成型法制造稀土类粘结磁铁时,稀土类磁铁粉末的含量为95~99.5%(重量)左右是理想的,而96~99%(重量)左右是更理想的。当磁铁粉末的含量过少时,磁特性(特别是磁能积)得不到提高,另外,当磁铁粉末的含量过多时,粘合树脂含量相对的变少,使成型性和机械强度下降。
另外,在由挤出成型制造稀土类粘结磁铁的场合,稀土类磁铁粉末的含量优选是94~98.5%(重量)左右,更优选95~98%(重量)左右。磁铁粉末的含量过少时,不能谋求磁特性(特别是磁能积)的提高,而磁铁粉末的含量过多时,粘合树脂的含量相对的减少,因此,挤出成型时的流动性下降,从而使成型困难或者无法进行成型。
另外,例如,用注射成型法制造稀土类粘结磁铁时,稀土类磁铁粉末的含量为77~97.5%(重量)左右是理想的,93~97%(重量)左右是更加理想的。当磁铁粉末含量过少时,磁特性(特别是磁能积)得不到提高,另外,当磁铁粉末含量过多时,粘合树脂相对的含量变少,在注射成型时流动性降低,难以成型或不能成型。
2.粘合树脂(粘合剂)
粘合树脂(粘合剂)是含有由下面所示结构单元构成的高分子化合物。
Figure A0080158400091
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数6~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
本发明人对稀土类粘结磁铁中最合适的粘合树脂着重进行悉心研究的结果,达到了由上述结构单元构成的高分子化合物(下面称作“本高分子化合物”)。也就是说,通过本发明人研究,发现本高分子化合物作为稀土类粘结磁铁用的粘合树脂具有下列优良性质。
(1)对稀土类磁铁粉末有优良的润湿性
本高分子化合物,对稀土类磁铁粉末有优良的润湿性,与稀土类磁铁粉末有优良的粘合性。因此,本高分子化合物用作粘合树脂时,用少量的粘合树脂,就可以完成稀土类粘结磁铁用组合物的混炼及稀土类粘结磁铁的成型。
因此,通过采用本高分子化合物作为粘合树脂,可以提高稀土类粘结磁铁中的稀土类磁铁粉末的含量,由此,可以得到具有高的磁特性的稀土类粘结磁铁。
(2)优良的形状稳定性
采用本高分子化合物的稀土类粘结磁铁,具有优良的形状稳定性。因此,采用本高分子化合物的稀土类粘结磁铁,即使长时间使用,其尺寸、形状等也难以变化。
因此,采用本高分子化合物的稀土类粘结磁铁,不言而喻,可作为一般用途使用,而且,即使对形状、尺寸等可靠性要求高的机器、零部件(例如,精密的零部件),也可以良好的使用。
(3)优良的耐热性
采用本高分子化合物的稀土类粘结磁铁,具有优良的耐热性。因此,将采用本高分子化合物的稀土类粘结磁铁,即使在高温环境下长时间使用,也难以产生变形等。
因此,采用本高分子化合物的稀土类粘结磁铁,不言而喻,可作为一般用途使用,对于在高温环境下使用的机器、零部件以及,即使对于发热,达到高温的机器、零部件(例如,高转矩、大功率马达等)也适于使用。
(4)高的机械强度
采用本高分子化合物的稀土类粘结磁铁,具有高的机械强度。因此,采用本高分子化合物的稀土类粘结磁铁,难以发生裂缝(裂纹)、破损等。
因此,采用本高分子化合物的稀土类粘结磁铁,不言而喻,可在通常的环境下使用,但是即使在外加振动、冲击等环境下使用时,也是合适的。
(5)结晶化速度快
本高分子化合物,其结晶化速度较快。因此,采用本高分子化合物的稀土类粘结磁铁,在成型后,可用快的冷却速度进行冷却。
人们已知,稀土类磁铁粉末,在成型时的高温下,由于氧化而使磁特性变差。因此,成型后,把作为成型制品的稀土类粘结磁铁迅速冷却是理想的。这里,在粘合树脂中通过使用本高分子化合物,则使成型了的稀土类粘结磁铁迅速冷却成为可能,从而得到具有优良的磁特性的稀土类粘结磁铁。
另外,因为本高分子化合物结晶速度快,故用本高分子化合物的稀土类粘结磁铁,成型后达到硬化的时间短。也就是说,采用本高分子化合物的稀土类粘结磁铁,成型后短时间可以脱模,成型时的循环周期短。因此,稀土类粘结磁铁制造时的生产效率非常好。
因此,本高分子化合物最突出的优点是,本高分子化合物同时具有以上所述的各种优良性质。
从而,在粘合树脂中通过使用本高分子化合物,可以制得同时具有上述各种性质的非常优异的稀土类粘结磁铁。
下面,对本高分子化合物更加详细地加以说明。
Figure A0080158400111
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数6~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
作为含氮原子的官能基,例如,可以举出NH基、NR′基(式中R′为甲基等烷基)、NHPh基(式中Ph为邻亚苯基、间亚苯基等亚苯基)等。
作为含羰基的官能基,例如,可以举出CO基、R″CO基(式中R″为亚甲基等亚烷基)、NHCO基等。
本发明人发现,具有这些官能基的高分子化合物,具有上述非常优异的性质。
作为碳原子数6~16个的直链或支链亚烷基,例如,可以举出,(CH2)6、(CH2)7、(CH2)8、(CH2)9、(CH2)10、(CH2)11、(CH2)12、(CH2)2CHCH3(CH2)2、CH2C(CH3)2CH2CHCH3(CH2)2、CH2CHCH3(CH2)2CHCH3CH2、CH2CHCH3(CH2)6、CH2CHCH3(CH2)3CHCH3CH2等。
具有这样的亚烷基的高分子化合物,其与稀土类磁铁粉末的润湿性、形状稳定性、耐热性、机械强度特别优良。
其中,直链或支链的亚烷基的碳原子数为9~16个的是更理想的。具有这些亚烷基的高分子化合物,其成型性非常优异,另外,与稀土类磁铁粉末的润湿性、形状稳定性、机械强度尤其优良。
作为碳原子数9~16个的直链或支链亚烷基,例如,可以举出(CH2)9、(CH2)10、(CH2)11、(CH2)12、CH2C(CH3)2CH2CHCH3(CH)2、CH2CHCH3(CH2)6、CH2CHCH3(CH2)3CHCH3CH2等。
作为芳香环残基,例如,可以举出邻亚苯基、间亚苯基、对亚苯基等亚苯基、1,4-亚萘基等亚萘基、4,4′-亚甲基二苯基、它们的衍生物等。
高分子化合物由于具有这样的芳香环残基,所以可使稀土类粘结磁铁的形状稳定性、耐热性和机械强度得以提高。
本高分子化合物既可以由1种上述结构单元构成的,也可以含有上述结构单元2种以上。
因此,由于本高分子化合物含有2种以上的上述结构单元,则可以得到所定特性特别优异的稀土类粘结磁铁。
作为含有2种以上的上述结构单元的本高分子化合物,可以举出,由2种以上的上述结构单元构成的共聚物,由上述结构单元构成的高分子化合物2种以上的聚合物掺合物,聚合物合金等。
对粘合树脂的熔点,没有特别限定,然而,260~270℃左右是理想的。当熔点是该下限值以上时,可以得到具有优异耐热性的稀土类粘结磁铁。但是,当熔点超过该上限值时,稀土类粘结磁铁的成型困难。
其中,粘合树脂的熔点为270~330℃左右是更理想的。当熔点是该下限值以上时,得到的稀土类粘结磁铁的耐热性更优良。另外,熔点是该上限值以下时,所得到的稀土类粘结磁铁容易成型。
还有,粘合树脂,除上述本高分子化合物外,还可以含有其他的高分子化合物和低分子化合物等。
但是,从更显著得到上述效果的观点考虑,粘合树脂中含本高分子化合物50%(重量)以上是理想的,含65%(重量)以上是较理想的,80%(重量)以上是更理想的。
3.抗氧剂
抗氧剂,是在制造下述稀土类粘结磁铁用组合物等时,为了防止稀土类磁铁粉末自身的氧化、劣化、变质,或者为了防止稀土类磁铁粉末作为催化剂起作用而产生的粘合树脂的氧化、老化、变质而在该组合物中添加的添加剂。该抗氧剂的添加,可以防止稀土类磁铁粉末的氧化,并在给予谋求提高磁特性的同时,也可以为使稀土类粘结磁铁用组合物的混炼时、成型时的热稳定性的提高作贡献。
该抗氧剂,在稀土类粘结磁铁用组合物的混炼及成型时等的中间工序中,或者挥发,或者变质,所以,在制成的稀土类粘结磁铁中是以部分残留的状态存在的。因此,稀土类粘结磁铁中的抗氧剂含量,相对于稀土类磁铁用组合物中的抗氧剂的添加量,例如,达到10~95%左右,特别是达到20~90%左右是理想的。
作为抗氧剂,只要能防止或抑制稀土类磁铁粉末等的氧化的任何一种都行,例如,生育粉、胺类化合物、氨基酸类化合物、硝基羧酸类、肼类化合物、氰化合物、硫化物等的对金属离子,特别是对Fe成分生成螯合化合物的螯合剂是合适的,其中,特别是肼类化合物是理想的。
还有,抗氧剂的种类、组成并不局限于上述那些。
4.润滑剂
润滑剂,具有提高稀土类粘结磁铁混炼及成型时材料流动性的功能。因此,通过添加润滑剂,可降低混炼时马达的负荷,以及在低的成型压力下成型,从而得到高密度,使混炼机、成型机的成本降低和使用寿命延长。
该润滑剂,在稀土类粘结磁铁用组合物的混炼及成型时等的中间工序中,或者挥发,或者变质,所以,在制成的稀土类粘结磁铁中是以部分残留的状态存在的。因此,稀土类粘结磁铁中的润滑剂含量,相对于稀土类粘结磁铁用组合物中的润滑剂的添加量,例如,达到10~90%左右,特别是达到20~80%左右是理想的。
作为润滑剂,例如,可以举出硬脂酸或其金属盐、脂肪酸、硅油、各种石蜡、石墨、二硫化钼等润滑剂,其中,从润滑作用特别优异考虑,硬脂酸或其金属盐是理想的。作为硬脂酸盐,例如,可以举出硬脂酸锌、硬脂酸钙等。
在本发明的稀土类粘结磁铁中,孔隙率(粘结磁铁中所含的空孔占有的体积比例),在5%(体积)以下是理想的,而在3.5%(体积)以下是更理想的,在2.0%(体积)以下是尤其理想的。当孔隙率高时,由于磁铁粉末的组成、粘合树脂的组成、含量等其他条件使磁铁的机械强度、以及耐腐蚀性、耐溶剂性降低,并由于使用条件,也可能使磁特性降低。
上述本发明的稀土类粘结磁铁,从磁铁粉末的组成、磁铁粉末含量多等考虑,即使是各向同性磁铁也具有优良的磁特性。
也就是说,例如,采用压缩成型制造的本发明稀土类粘结磁铁,当在无磁场中成型时,磁能积(BH)max是4MGOe以上是理想的,而在7MGOe以上是更理想的。另外,当在磁场中成型时,磁能积(BH)max在10MGOe以上是理想的,而在12MGOe以上是更加理想的。
另外,例如,采用挤出成型制造的本发明稀土类粘结磁铁,当在无磁场中成型时,磁能积(BH)max在4MGOe以上是理想的,而在7MGOe以上是更理想的。另外,当在磁场中成型时,磁能积(BH)max在10MGOe以上是理想的,而在12MGOe以上是更加理想的。
另外,例如,采用注射成型制造的本发明稀土类粘结磁铁,当在无磁场中成型时,磁能积(BH)max在2MGOe以上是理想的,而在6MGOe以上是更理想的。另外,当在磁场中成型时,磁能积(BH)max在10MGOe以上是理想的,而在12MGOe以上是更加理想的。
还有,对本发明的稀土类粘结磁铁的形状、尺寸没有特别限定,例如,涉及的形状,例如,可以是圆柱状、棱柱状、圆筒状(链环状)、圆弧状、平板状、弯曲板状等的各种形状,其大小可以是从大型到超小型的各种尺寸均可。
下面,对本发明的稀土类粘结磁铁用组合物加以说明。
本发明的稀土类粘结磁铁用组合物,主要含有上述稀土类磁铁粉末和上述粘合树脂。另外,在本发明的稀土类粘结磁铁用组合物中,根据需要,还可以添加上述抗氧剂及润滑剂等。
稀土类粘结磁铁用组合物中的稀土类磁铁粉末的添加量,从所得到的稀土类粘结磁铁的磁特性,以及,成型时该组合物的熔融物流动性等考虑加以决定。
也就是说,例如,当稀土类粘结磁铁用组合物供给压缩成型时,稀土类粘结磁铁用组合物中的稀土类磁铁粉末的含量,达到94~99%(重量)左右是理想的,而95~99%(重量)左右是更理想的。当稀土类磁铁粉末的含量过少时,不可能谋求磁特性(特别是最大磁能积)的提高,另外,当过多时,混炼性变差,同时成型性变差,或成型困难,或在极端情况下,难以成型或不能成型。
另外,当稀土类粘结磁铁用组合物供给挤出成型时,稀土类粘结磁铁用组合物中的稀土类磁铁粉末的含量,达到93~98.5%(重量)左右是理想的,而94~98%(重量)左右是更理想的。当磁铁粉末的含量过少时,不能谋求磁特性(特别是磁能积)的提高。另外,当磁铁粉末的含量过多时,相对的粘合树脂含量变少,所以,挤出成型时流动性下降,难以成型或不能成型。
另外,当稀土类粘结磁铁用组合物供给注射成型时,稀土类粘结磁铁用组合物中的稀土类磁铁粉末的含量,达到77~97.5%(重量)左右是理想的,而93~97%(重量)左右是更理想的。当磁铁粉末的含量过少时,谋求磁特性(特别是磁能积)的提高是不可能的,另外,当磁铁粉末含量过多时,相对的粘合树脂含量变少,注射成型时的流动性降低,难以成型或不能成型。
当在稀土类粘结磁铁用组合物中添加抗氧剂时,其含量(添加量)达到0.1~2.0%(重量)左右是理想的,而0.3~1.8%(重量)左右是更理想的。在这种情况下,抗氧剂的含量,相对于粘合树脂的量,达到5~120%左右是理想的,15~90%左右是更理想的。
当抗氧剂含量过少时,抗氧效果不好,在磁铁粉末含量过多时,不能充分抑制磁铁粉末等的氧化。另外,当抗氧剂含量过多时,相对的粘合树脂量减少,成型制品的机械强度显示下降的倾向。
当在稀土类粘结磁铁用组合物中添加润滑剂时,其含量(添加量)达到0.01~0.7%(重量)左右是理想的,而0.02~0.5%(重量)左右是更理想的。当润滑剂含量过少时,润滑作用不能充分发挥,另外,当润滑剂含量过多时,将招致成型制品机械强度的下降。
还有,本发明中,抗氧剂及润滑剂的添加量,既可以低于上述范围的下限值,也可以高于上限值,另外,不添加也可以。
另外,在稀土类粘结磁铁用组合物中,还可以添加其他的,例如,成型助剂、稳定剂等各种添加剂。
本发明的稀土类粘结磁铁用组合物是把上述稀土类磁铁粉末和粘合树脂,根据需要添加的抗氧剂,以及润滑剂等的混合物,或将其进行混炼而构成的(混炼物,参照以下所述的)。
本发明的稀土类粘结磁铁,例如,按下法进行制造。
本方法具有下列主要工序。<1>稀土类粘结磁铁用组合物的配制
作为稀土类粘结磁铁用组合物,是调制成的含上述稀土类磁铁粉末和上述粘合树脂的稀土类粘结磁铁用组合物,或者,再向其中添加抗氧剂及润滑剂等配制成的稀土类粘结磁铁用组合物。
这里的各种构成成分,根据需要,例如可用亨舍尔混合机等混合机及搅拌机加以混合。<2>混炼
上述稀土类粘结磁铁组合物可供给混炼。在该混炼时,把磁铁粉末的粉碎、磁铁粉末和粘合树脂及其他成分进一步混合、以及,在粉末表面上涂布树脂层等。这种混炼,例如,可以单独进行,或采用成型机上附带的混炼机进行充分混炼。对混炼机没有特别限定,只要能赋予所希望的温度和能进行充分的混炼即可,既可用间歇式也可用连续式。
混合物的混炼,至少要在所用粘合树脂的软化或熔融温度下进行,理想的是在熔融的温度下进行。具体的是,250~370℃左右是理想的,270~330℃左右是更理想的。通过在这种温度下的混炼,混炼效率提高,与常温下进行混炼相比,时间短,混炼均匀,同时,因为是在粘合树脂粘度下降的状态下进行混炼,所以稀土类磁铁粉末的周围达到被覆上粘合树脂的状态,使稀土类粘结磁铁用组合物中以及由其制成的粘结磁铁中的孔隙率降低。
另外,混炼物的平均滞留时间,1~30分钟左右是理想的,2~20分钟左右是更理想的。这里的所谓混炼物的平均滞留时间,是指混炼物在混炼机内的滞留量用平均流速除所得到的值。当该平均滞留时间过短时,混炼不充分,而当过长时,发生机械损坏,以及,混炼物发生氧化、劣化、变质,得不到高密度成型制品,磁特性无法得到提高。
混炼的环境气体,可以是大气,然而,例如,在真空或减压状态下(例如,1Pa~0.1MPa),或在氮气、氩气等惰性气体等非氧化性气体环境是理想的。<3>混炼物的冷却
混炼后,最好冷却至常温左右。该冷却,最好是与混炼连续进行。通过这种冷却,把在混炼时磁铁粉末表面上形成的粘合树脂层固着,从而进一步确保混炼效果。
在这种混炼物冷却时,冷却速度取决于环境气体中,在非氧化性环境气体中,冷却速度比较慢,然而,为使磁粉表面被覆的树脂迅速固化,最好要尽可能迅速地进行冷却。对该速度没有特别限定,然而,最好是10℃/sec以上,50℃/sec以上更好。当冷却速度太慢时,将要发生混炼物的氧化、劣化,或者,磁铁粉末表面的树脂层流走,混炼效果降低。<4>造粒
把所得到的混炼物造粒或产生的颗粒加以调整,制造规定粒径的粒状物。因此,特别是在压缩成型的场合,可以容易地确保材料对成型模具的填充,定量的准确性也得到提高,所得到的粘结磁铁的尺寸精度得到提高。
对造粒,或调整颗粒的方法没有特别限定,然而,把混炼物加以粉碎制成粉末,或混炼后通过直接挤出式造粒机等造粒机,然后加以冷却的方法也可以使用。这种粉碎,可以采用球磨机、振动磨机、破碎机、喷射磨机以及针形磨机等。另外,也可以把造粒机和粉碎机加以组合来进行。
另外,粒状物粒径的调整,可以用筛子等进行分级。
粒状物的平均粒径,10μm~3mm左右是理想的,20μm~1mm左右是更理想的,50μm~200μm左右是尤其理想的。粒状物的粒径在3mm以上时,特别是在成型的磁铁尺寸小的场合,即在成型模具的间隙尺寸小的时候,对粒状物在模具内的充填量难以进行微小调整,定量的准确性变差,粘结磁铁的尺寸精密度的提高无法达到。另一方面,平均粒径在10μm以下的粒状物,难以制造(造粒)或者有费工费时的情况,另外,当平均粒径过小时,往模具的充填困难,所得到的粘结磁铁的孔隙率有上升的倾向。
这样的粒状物,其粒径即可以是均匀的,而且粒径有某种程度的变化也可以。<5>对粘结磁铁的成型
成型方法可用压缩成型、挤出成型、注射成型等任何一种方法。下面,对有代表性的压缩成型、挤出成型及注射成型进行说明。<5.1>压缩成型
把稀土类粘结磁铁用的组合物的预定量填充至压缩成型机的模具内,在磁场(定向磁场,例如5~20KOe,定向方向为纵向、横向、径向的任何一个方向均可),或者在无磁场中进行压缩成型。
该压缩成型,例如,可在加热下成型。也就是说,把成型模具加热等,使成型时的材料温度达到所用粘合树脂的软化温度以上的温度下进行成型。具体地说,成型时的材料温度理想的是250~370℃左右,更理想的是270~330℃左右。
对其加热方法没有特别限定,然而,可用燃烧器加热、电阻加热、高频加热、红外照射、等离子体照射等。这些方法可根据成型机加以适当选择。
采用上述加热成型,成型材料在模具内的流动性得到提高,故可以在低的成型压力,以更好的尺寸精度进行成型。也就是说,理想的是在500MPa以下的成型压力下,更理想的是在350MPa的成型压力下进行成型(赋形),可以容易地成型,同时,即使具有链环状、平板状、弯曲板状等的薄壁形状和长尺寸的产品,也都可以批量制出具有良好而稳定的形状和尺寸的成型制品。
另外,采用加热成型,即使在上述低的成型压力下,也可以得到孔隙率低的磁铁。
而且,在磁场中成型时,由于是加热成型,模具内的成型材料流动性上升,在外部磁场的作用下,磁粉的旋转容易,磁的定向性提高的同时,由于温度上升,稀土类磁铁粉末的矫顽力下降,因表观上加上高的磁场,所以,易于在希望的方向上定向,可以提高磁特性。
可以把上述成型得到的成型制品,冷却后,脱模,得到本发明的稀土类粘结磁铁。<5.2>挤出成型
把稀土类粘结磁铁用组合物,在挤出成型机的机筒内,加热至粘合树脂的熔融温度以上的温度,使其熔融,把该熔融物置于磁场中或无磁场中(定向磁场,例如10~20KOe),从挤出成型机的模头挤出。该挤出成型是加热成型。成型时机筒内的材料温度,理想的是250~370℃左右,更理想的是270~330℃左右。另外,挤出速度,0.1~10mm/sec左右是理想的,模具温度在200~350℃左右是理想的。
成型制品,例如,从模头挤出时进行冷却,使其固化。然后,把挤出来的长尺寸成型制品适当切断,得到所希望的形状、尺寸的稀土类粘结磁铁。
稀土类粘结磁铁的横截面形状,根据挤出成型机的模头(内模头及外模头)的形状的选定来加以决定,即使是薄壁的及异形断面的成型制品都容易制造。另外,通过成型制品切断长度的调整,也可以制造长尺寸的磁铁。
采用上述方法,可以制造出磁铁形状的自由度大的各种各样的磁铁,树脂量即使少,也可以制造流动性和成型性也优异的,尺寸精确度也高的,另外,还可以连续制造的,适于批量生产的稀土类粘结磁铁。<5.3>注射成型
把稀土类粘结磁铁用组合物,在注射成型机的注射筒内,加热至粘合树脂的熔融温度以上的温度,使其熔融,把该熔融物在磁场中或无磁场中(定向磁场,例如6~18kOe),注入注射成型机的模具内。该注射成型为加热成型。在成型时的机筒内的材料温度,理想的是250~370℃左右,更理想的为270~330℃左右。另外,注射压力,30~100kgf/cm2左右是理想的,模具温度70~120℃左右是理想的。
然后,把成型制品冷却固化,得到所希望的形状和尺寸的稀土类粘结磁铁。此时,冷却时间最好在5~30秒左右。
稀土类粘结磁铁的形状取决于注射成型机的模具形状,通过该模具的模槽形状的选定,即使是薄壁的和异形的成型制品也可以容易地制造。
采用上述方法,可以制造出对于磁铁形状的自由度比挤出成型场合的更加广泛的磁铁,即使用少量的树脂,也可以制造出流动性、成型性优良,尺寸精度高的,并且,成型周期短的,适于批量生产的稀土类粘结磁铁。
还有,在本发明的稀土类粘结磁铁的制造方法中,混炼条件及成型条件等并不局限在上述范围内,这是不言而喻的。
实施例(实施例1~10)
准备下列组成的①、②、③、④、⑤五种稀土类磁铁粉末(磁粉)和下列A、B、C三种粘合树脂、a、b二种抗氧剂及Ⅰ、Ⅱ二种润滑剂,将它们按下列表1所示的规定配比组合并加以混合。
另外,混合物(组合物)中的磁粉、粘合树脂、抗氧剂等的量如表1所示。
·稀土类磁铁粉末
①骤冷Nd11Pr1Feba1Co5B6粉末(平均粒径=18μm)
②骤冷Nd12Feba1Co3Nb2B6粉末(平均粒径=20μm)
③Sm(Co0.604Cu0.06Fe0.82Zr0.018)8.3粉末(平均粒径=10μm)
④Sm2Fe17N3粉末(平均粒径=3μm)
⑤采用HDDR法的各向异性Nd18Feba1Co11Ga1B8粉末(平均粒径=10μm)
·粘合树脂
Figure A0080158400201
A.由上式表示的结构单元(式中,X:NH基,Y:CO基,R:(CH2)9,Ar:对亚苯基)所构成的高分子化合物;100%(重量)(熔点约308℃)
B.由上式表示的第1结构单元(式中,X:NH基,Y:CO基,R:(CH2)9,Ar:对亚苯基)90%(摩尔)和,以上式所示的第2结构单元(式中,X:NH基,Y:CO基,R:CH2CHCH3(CH2)6,Ar:对亚苯基)10%(摩尔)的共聚物所构成的高分子化合物;100%(重量)(熔点约307℃)
C.{以上式表示的第1结构单元(式中,X:NH基,Y:CO基,R:(CH2)9,Ar:对亚苯基)构成的高分子化合物}95%(重量)和(以上式表示的第3结构单元(式中,X:NH基,Y:CO基,R:(CH2)6,Ar:对亚苯基)70%(摩尔)和30%(摩尔)聚酰胺66的共聚物所构成的高分子化合物}5%(重量)的聚合物掺和物(熔点310℃)
·抗氧剂
a.肼化合物(日本チバガィギ-社制造,商品名ィルガノシクスMD1024)
b.生育酚
·润滑剂
Ⅰ.硬脂酸
Ⅱ.硬脂酸锌
然后,把这种混合物用螺杆式双轴挤出混炼机(同方向旋转,φ15)进行充分混炼后,冷却至常温附近,得到稀土类粘结磁铁用组合物(混炼物,即复合物)。此时,混炼条件及冷却条件(冷却速度)如下表2所示。
然后,用粉碎机(破碎机)把上述混炼物粉碎至平均粒径200μm左右,制成粒状物,称量该粒状物,充填至模具内,用压力成型机进行加热压缩成型,制成稀土类粘结磁铁。此时的成型条件如下表2所示。还有,在磁场中成型时,在与粘结磁铁的加压方向相同的方向上加一个垂直磁场。还有,平均滞留时间,从混炼机内滞留量/单位时间的流量来求出,
所得到的粘结磁铁的形状为圆柱状,其尺寸(设计尺寸)是外形为10mm,高为7mm。(比较例1、2)
作为比较例1,用聚酰胺66,100%(重量)(熔点约255℃)构成的粘合树脂,按表1所示加以混合。然后,与上述同样操作得到混炼物(关于混炼条件,请参照表2),用表1所示的条件,进行加热压缩成型,得到稀土类粘结磁铁。
作为比较例2,用聚酰胺12,100%(重量)(熔点约180℃)构成的粘合树脂,按表1所示加以混合。然后,与上述同样进行操作,得到混炼物(关于混炼条件,请参照表2),用表2所示的条件,进行加热压缩成型,得到稀土类粘结磁铁。(实施例11~20)
准备稀土类磁铁粉末(磁粉)、粘合树脂、抗氧剂和润滑剂。把它们按下列表3所示的规定配比组合并加以混合(各种构成成分,请参照上述)。
然后,与上述同样进行操作,得到混炼物(关于各混炼条件等,请参照下述表4),用下列表4所示的条件,进行挤出成型(挤出速度3mm/sec),得到稀土类粘结磁铁。
得到的粘结磁铁的形状是圆形的,其尺寸(设计尺寸)是外形18mm、壁厚0.7mm、高度8mm。(比较例3、4)
作为比较例3,用聚酰胺66,100%(重量)构成的粘合树脂,按表4所示加以混合。然后,与上述同样操作,得到混炼物(关于混炼条件等,请参照表4),用表4所示的条件,与上述同样操作,进行挤出成型,得到稀土类粘结磁铁。
作为比较例4,用聚酰胺12,100%(重量)构成的粘合树脂,按表3所示进行混合。然后,与上述同样进行操作,得到混炼物(关于混炼条件,请参照表4),用表4所示的条件,进行挤出成型,得到稀土类粘结磁铁。(实施例21~30)
准备稀土类磁铁粉末(磁粉)、粘合树脂、抗氧剂和润滑剂。将它们按下列表5所示的规定配比组合并加以混合(各种构成成分,请参照上述)。
然后,与上述同样进行操作,得到混炼物(关于各混炼条件等,请参照下表6),用下列表6所示的条件,进行注射成型,得到稀土类粘结磁铁。
所得到的粘结磁铁的形状为圆筒状,其尺寸是外形20mm,壁厚1.0mm,高10mm。(比较例5、6)
作为比较例5,用聚酰胺66,100%(重量)构成的粘合树脂,按表5所示进行混合。然后,与上述同样操作,得到混炼物(关于混炼条件等,请参照表6),用表6所示的条件,进行注射成型,得到稀土类粘结磁铁。
作为比较例6,用聚酰胺12,100%(重量)构成的粘合树脂,按表5所示进行混合。然后,与上述同样操作,得到混炼物(关于混炼条件,请参照表6),用表6所示的条件,进行注射成型,得到稀土类粘结磁铁。(评价)
实施例1~30、比较例1~6的各种粘结磁铁的组成、各种特性,示于下表7~表9。还有,表中各种特性的评价方法如下所示。
·最大磁能积
最大磁能积(BH)max,系在高度方向磁化,用东英工业社制的DCRecording F1uxmeter TRF5BH测定BH曲线求出。
·密度
密度用水中阿基米德(Archimedes)法测定。
·孔隙率
孔隙率,从各成分的密度和混合比例计算出的计算密度和上述实测密度之差依下式求出。
孔隙率=1-(实际密度/计算密度)
·机械强度
机械强度是从所得到的粘结磁铁上切出高3mm的试片,用该试片,用剪断冲压法(日本电子材料工业会标准规格EMAS7006)进行评价。
·耐热性
耐热性是把得到的稀土类粘结磁铁磁化后,置于高温下(180℃,100小时),测定试验前后总的磁通量变化(不可逆退磁率),同时,测定外径、高度的尺寸变化,从总体最小开始,分成◎、○、△、×四个等级进行评价。
·形状稳定性
形状稳定性是把得到的稀土类粘结磁铁于高温、高湿环境下(80℃,90%RH)放置100小时,测定外径、高度的尺寸变化(测10个点)比例,从其最小开始,分成◎、○、△、×四个等级进行评价。
·耐腐蚀性
耐腐蚀性,对所得到的稀土类粘结磁铁,用恒温恒湿槽,在60℃95%RH的条件下进行加速试验,测定到达锈产生时的时间,从时间最长的开始,分成◎、○、△、×四个等级进行评价。
如各表所示,实施例1~30的稀土类粘结磁铁,任何一种的孔隙率都低,机械强度高,并且,磁特性(最大磁能积)、耐热性、形状稳定性、耐腐蚀性都优异。然而,即使粘合树脂的含量少,而且成型性也好。
另外,用压缩成型时,在含润滑剂的实施例4、7~10中,在比较低的成型压力下,可以得到优良特性的稀土类粘结磁铁。
与之相反,比较例1~6的稀土类粘结磁铁,所用粘合树脂的性质上、如机械强度、耐热性、形状稳定性都差,耐腐蚀性也差。
如上所述,按照本发明,可以提供即使用少量的粘合树脂,也可以得到成型性优良,并且,磁特性好,机械强度高,耐热性、形状稳定性、耐腐蚀性优异的稀土类粘结磁铁。
工业上利用的可能性
本发明的稀土类粘结磁铁,具有优良的磁特性,形状稳定性及耐热性,不言而喻,可作为一般用途,而且在高温环境下使用的机器、零部件以及发热,达到高温的机器、零部件(例如,高转矩、高功率马达等)上使用也合适。
                                          表1压缩成型
组成(重量%) 磁粉 磁粉量 粘合树脂 树脂量 抗氧剂 抗氧剂量 润滑剂 润滑剂量
实施例1 97.0  A  2.5     a     0.5     -     -
实施例2 96.0  B  2.9     a     1.1     -     -
实施例3 96.0  C  2.9     a     1.1     -     -
实施例4 96.0  A  2.9     a     1.0     Ⅱ     0.1
实施例5 98.0  A  1.4     b     0.6     -     -
实施例6 96.0  B  3.5     b     0.5     -     -
实施例7 98.0  A  1.4     b     0.5     Ⅰ     0.1
实施例8 97.0  A  2.4     b     0.5     Ⅱ     0.1
实施例9 97.0  A  2.4     a     0.5     Ⅰ     0.1
实施例10 97.0  A  2.4     a     0.5     Ⅰ     0.1
比较例1 96.0  PA66  2.9     a     1.1     -     -
比较例2 96.0  PA12  2.9     a     1.1     -     -
表2压缩成型
               混炼条件 冷却条件                 成型条件
混炼环境气体 混炼温度(℃) 平均滞留时间(分) 冷却速度(℃/秒) 模具内材料温度(℃) 成型压力(MPa) 定向磁场(kOe)
实施例1 氮气中 315     12     55     315     490     无磁场
实施例2 氩气中 315     15     53     315     490     无磁场
实施例3 氮气中 315     12     55     315     490     无磁场
实施例4 氮气中 310     13     54     310     195     无磁场
实施例5 氮气中 315     15     55     315     490     无磁场
实施例6 氮气中 315     14     54     315     490     无磁场
实施例7 氮气中 310     15     55     310     195     无磁场
实施例8 氮气中 315     15     55     315     195     15
实施例9 氮气中 315     15     55     315     195     15
实施例10 氮气中 315     15     55     315     195     15
比较例1 氮气中 270     15     55     270     490     无磁场
比较例2 氮气中 200     15     55     200     490     无磁场
表3
                                     挤出成型
组成(重量%) 磁粉 磁粉量 粘合树脂 树脂量 抗氧剂 抗氧剂量 润滑剂 润滑剂量
实施例11 96.0  A  3.5     a     0.5      -     -
实施例12 95.0  B  3.9     a     1.1      -     -
实施例13 95.0  C  3.9     a     1.1      -     -
实施例14 95.0  A  3.9     a     1.0      Ⅱ     0.1
实施例15 97.0  A  2.4     b     0.6      -     -
实施例16 95.0  B  4.5     b     0.5      -     -
实施例17 97.0  A  2.4     b     0.5      Ⅰ     0.1
实施例18 96.0  A  3.4     b     0.5      Ⅱ     0.1
实施例19 96.0  A  3.4     a     0.5      Ⅰ     0.1
实施例20 96.0  A  3.4     a     0.5      Ⅰ     0.1
比较例3 95.0  PA66  3.9     a     1.1      -     -
比较例4 95.0  PA12  3.9     a     1.1      -     -
表4
                                    挤出成型
                混炼条件 冷却条件                   成型条件
混炼环境气体 混炼温度(℃) 平均滞留时间(分) 冷却速度(℃/秒) 机筒内的材料温度(℃) 模具温度(℃) 定向磁场(kOe)
实施例11 氮气中 315     12     55     315     325     无磁场
实施例12 氩气中 315     15     53     315     325     无磁场
实施例13 氮气中 315     12     55     315     325     无磁场
实施例14 氮气中 310     13     54     310     320     无磁场
实施例15 氮气中 315     15     55     315     325     无磁场
实施例16 氮气中 315     14     54     315     325     无磁场
实施例17 氮气中 310     15     55     310     320     无磁场
实施例18 氮气中 315     15     55     315     325     15
实施例19 氮气中 315     15     55     315     325     15
实施例20 氮气中 315     15     55     315     325     15
比较例3 氮气中 270     15     55     270     280     无磁场
比较例4 氮气中 200     15     55     200     210     无磁场
 表5
                                        注射成型
组成(重量%) 磁粉 磁粉量 粘合树脂 树脂量 抗氧剂 抗氧剂量 润滑剂 润滑剂量
实施例21 94.5  A  5.0  a  0.5     -     -
实施例22 93.5  B  5.4  a  1.1     -     -
实施例23 93.0  C  5.9  a  1.1     -     -
实施例24 93.0  A  5.9  a  1.0     Ⅱ     0.1
实施例25 95.5  A  3.9  b  0.6     -     -
实施例26 93.5  B  6.0  b  0.5     -     -
实施例27 95.5  A  3.9  b  0.5     Ⅰ     0.1
实施例28 94.5  A  4.9  b  0.5     Ⅱ     0.1
实施例29 94.5  A  4.9  a  0.5     Ⅰ     0.1
实施例30 94.5  A  4.9  a  0.5     Ⅰ     0.1
比较例5 93.5  PA66  4.4  a  1.1     -     -
比较例6 93.5  PA12  4.4  a  1.1     -     -
表6
                                              注射成型
    混炼条件 冷却条件     成型条件
混炼环境气体 混炼温度(℃) 平均滞留时间(分) 冷却速度(℃/秒) 滚筒内的材料温度(℃) 注射压力(kgf/cm2) 模具温度(℃) 定向磁场(kOe)
实施例21 氮气中 315     12     55     315     60     100     无磁场
实施例22 氩气中 315     15     53     315     60     100     无磁场
实施例23 氮气中 315     12     55     315     60     100     无磁场
实施例24 氮气中 310     13     54     310     60     100     无磁场
实施例25 氮气中 315     15     55     315     70     100     无磁场
实施例26 氮气中 315     14     54     315     60     100     无磁场
实施例27 氮气中 310     15     55     310     70     100     无磁场
实施例28 氮气中 315     15     55     315     60     100     15
实施例29 氮气中 315     15     55     315     60     100     15
实施例30 氮气中 315     15     55     315     60     100     15
比较例5 氮气中 270     15     55     270     60     90     无磁场
比较例6 氮气中 200     15     55     200     60     90     无磁场
表7
                                       各种特性
组成(重量%) 磁粉 磁粉量 抗氧剂 抗氧剂量 润滑剂 润滑剂量 最大磁能积(MGOe) 密度(g/cm3) 孔隙率(%) 机械强度(MPa) 耐热性 形状稳定性 耐腐蚀性
实施例1 97.1     a  0.4  -     -     10.1     6.26     1.4     6.4  ○
实施例2 96.2     a  0.9  -     -     8.8     6.07     1.3     7.0  ○
实施例3 96.2     a  0.9  -     -     8.7     6.07     1.3     6.9  ○
实施例4 96.1     a  0.9  Ⅱ     0.05     8.0     6.03     1.1     5.3  ○
实施例5 98.1     b  0.5  -     -     10.9     6.61     1.4     5.8  ○
实施例6 96.1     b  0.4  -     -     9.1     5.99     1.3     7.1  ○
实施例7 98.1     b  0.4  Ⅰ     0.05     11.0     6.64     1.1     3.1  ○
实施例8 97.1     b  0.4  Ⅱ     0.05     17.4     7.55     1.2     3.8  ◎
实施例9 97.1     a  0.4  Ⅰ     0.05     17.8     6.38     1.1     3.6  ◎
实施例10 97.1     a  0.4  Ⅰ     0.05     10.0     6.25     1.1     3.1  ○
比较例1 96.2     a  0.9  -     -     9.0     6.07     1.3     3.5  △ ×
比较例2 96.2     a  0.9  -     -     9.0     6.07     1.3     3.2  ×
表8
                                             各种特性
组成(重量%) 磁粉 磁粉量 抗氧剂 抗氧剂量 润滑剂 润滑剂量 最大磁能积(MGOe) 密度(g/cm3) 孔隙率(%) 机械强度(MPa) 耐热性 形状稳定性 耐腐蚀性
实施例11 96.1     a  0.4  -     -     8.6     6.01     1.3     7.1  ○
实施例12 95.2     a  0.9  -     -     8.5     5.76     1.3     7.4  ○
实施例13 95.2     a  0.9  -     -     8.4     5.76     1.3     7.2  ○
实施例14 95.2     a  0.8  Ⅱ     0.05     8.2     5.80     1.2     6.4  ○
实施例15 97.1     b  0.5  -     -     10.0     6.30     1.4     6.7  ○
实施例16 95.1     b  0.4  -     -     8.5     5.76     1.3     7.3  ○
实施例17 97.1     b  0.4  Ⅰ     0.05     10.1     6.32     1.1     4.5  ○
实施例18 96.1     b  0.4  Ⅱ     0.05     16.1     7.26     1.2     5.3  ◎
实施例19 96.1     a  0.4  Ⅰ     0.05     16.6     6.13     1.2     5.1  ◎
实施例20 96.1     a  0.4  Ⅰ     0.05     9.3     6.00     1.1     7.0  ○
比较例3 95.2     b  0.9  -     -     8.5     5.78     1.3     3.7  △ ×
比较例4 95.2     b  0.9  Ⅰ     0.1     8.5     5.78     1.3     3.4  ×
表9
                                                各种特性
组成(重量%) 磁粉 磁粉量 抗氧剂 抗氧剂量 润滑剂 润滑剂量 最大磁能积(MGOe) 密度(g/cm3) 孔隙率(%) 机械强度(MPa) 耐热性 形状稳定性 耐腐蚀性
实施例21 94.6     a  0.4  -     -     7.5     5.57     1.2     7.8  ○
实施例22 93.7     a  0.9  -     -     7.0     5.39     1.2     8.1  ○
实施例23 93.2     a  0.9  -     -     6.7     5.26     1.2     8.3  ○
实施例24 93.2     a  0.8  Ⅱ     0.05     6.8     5.30     1.1     6.4  ○
实施例25 95.6     b  0.5  -     -     8.6     5.81     1.3     7.3  ○
实施例26 93.6     b  0.4  -     -     7.5     5.37     1.2     8.2  ○
实施例27 95.6     b  0.4  Ⅰ     0.05     7.7     5.41     1.1     6.3  ○
实施例28 94.6     b  0.4  Ⅱ     0.05     14.0     6.73     1.1     5.9  ◎
实施例29 94.6     a  0.4  Ⅰ     0.05     14.4     5.68     1.1     6.1  ◎
实施例30 94.6     a  0.4  Ⅰ     0.05     8.1     5.56     1.1     6.1  ○
比较例5 93.7     b  0.9  -     -     6.9     5.39     1.2     4.1  △ ×
比较例6 93.7     b  0.9  Ⅰ     0.1     7.7     5.38     1.2     3.5  ×
权利要求书
按照条约第19条的修改
1.(补正后)稀土类粘结磁铁,该稀土类粘结磁铁是把含稀土类元素的磁铁粉末用粘合树脂粘合构成的稀土类粘结磁铁,其特征在于,上述粘合树脂含有由下列结构单元构成的高分子化合物,
Figure A0080158400331
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数6~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
2.(补正后)稀土类粘结磁铁,该稀土类粘结磁铁是把含稀土类元素的磁铁粉末用粘合树脂粘合构成的稀土类粘结磁铁,其特征在于,上述粘合树脂含有由下列结构单元构成的高分子化合物,
Figure A0080158400332
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数9~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
3.权利要求1或2中记载的稀土类粘结磁铁,其中,上述高分子化合物含有2种以上的上述结构单元。
4.权利要求1~3中任何一项记载的稀土类粘结磁铁,其中,上述粘合树脂的熔点为260~370℃。
5.权利要求1~4中任何一项记载的稀土类粘结磁铁,其中,上述磁铁粉末的含量为77~99.5%(重量)。
6.权利要求1~5中任何一项记载的稀土类粘结磁铁,该磁铁的孔隙率为5%(体积)以下。
7.权利要求1~6中任何一项记载的稀土类粘结磁铁,该磁铁在无磁场中成型时的磁能积(BH)max是2MGOe以上。
8.权利要求1~6中任何一项记载的稀土类粘结磁铁,该磁铁在磁场中成型时的磁能积(BH)max是10MGOe以上。
9.(补正后)稀土类粘结磁铁用组合物,该稀土类粘结磁铁用组合物是含有含稀土类元素的磁铁粉末和粘合树脂的稀土类粘结磁铁用组合物,其特征在于,上述粘合树脂含有以下列结构单元构成的高分子化合物
Figure A0080158400341
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数6~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
10.(补正后)稀土类粘结磁铁用组合物,该稀土类粘结磁铁用组合物是含有,含稀土类元素的磁铁粉末和粘合树脂,而该粘合树脂为含有以下列结构单元构成的高分子化合物
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数9~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
11.权利要求9或10中记载的稀土类粘结磁铁用组合物,其中,上述高分子化合物含有2种以上的上述结构单元。
12.权利要求9~11中任何一项记载的稀土类粘结磁铁用组合物,其中,上述粘合树脂的熔点为260~370℃。
13.权利要求9~11中任何一项记载的稀土类粘结磁铁用组合物,其中,上述磁铁粉末的含量为77~99.5%(重量)。
14.权利要求9~13中任何一项记载的稀土类粘结磁铁用组合物,其中,含有抗氧剂和/或润滑剂。
15.稀土类粘结磁铁的制造方法,其特征在于,该方法包括:把权利要求9~14中任何一项记载的粘结磁铁用组合物,在至少是上述粘合树脂的软化温度或熔融温度下进行混炼制得混炼物的工序;和用上述混炼物成型成磁铁形状的成型工序。
16.权利要求15中记载的稀土类粘结磁铁的制造方法,其中,采用加热成型法进行成型。

Claims (16)

1.稀土类粘结磁铁,该稀土类粘结磁铁是把含有稀土类元素的磁铁粉末用粘合树脂粘合构成的稀土类粘结磁铁,其特征在于,上述粘合树脂含有由下列结构单元构成的高分子化合物,
    -X-R-X-Y-Ar-Y-
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数6~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
2.稀土类粘结磁铁,该稀土类粘结磁铁是把含有稀土类元素的磁铁粉末用粘合树脂粘合构成的稀土类粘结磁铁,其特征在于,上述粘合树脂含有由下列结构单元构成的高分子化合物,
    -X-R-X-Y-Ar-Y-
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数9~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
3.权利要求1或2中记载的稀土类粘结磁铁,其中,上述高分子化合物含有2种以上的上述结构单元。
4.权利要求1~3中任何一项记载的稀土类粘结磁铁,其中,上述粘合树脂的熔点为260~370℃。
5.权利要求1~4中任何一项记载的稀土类粘结磁铁,其中,上述磁铁粉末的含量为77~99.5%(重量)。
6.权利要求1~5中任何一项记载的稀土类粘结磁铁,该磁铁的孔隙率为5%(体积)以下。
7.权利要求1~6中任何一项记载的稀土类粘结磁铁,该磁铁在无磁场中成型时的磁能积(BH)max是2MGOe以上。
8.权利要求1~6中任何一项记载的稀土类粘结磁铁,该磁铁在磁场中成型时的磁能积(BH)max是10MGOe以上。
9.稀土类粘结磁铁用组合物,该组合物是含有含稀土类元素的磁铁粉末和粘合树脂的稀土类粘结磁铁用组合物,其特征在于,上述粘合树脂含有由下列结构单元构成的高分子化合物,
    -X-R-X-Y-Ar-Y-
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数6~16个的直链或支链的亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
10.稀土类粘结磁铁用组合物,该组合物是含有含稀土类元素的磁铁粉末和粘合树脂的稀土类粘结磁铁用组合物,其特征在于,上述粘合树脂含有由下列结构单元构成的高分子化合物,
    -X-R-X-Y-Ar-Y-
(式中,X表示含氮原子的官能基,Y表示含羰基的官能基,R表示碳原子数9~16个的直链或支链亚烷基,Ar表示芳香环残基)。
11.权利要求9或10中记载的稀土类粘结磁铁用组合物,其中,上述高分子化合物含有2种以上的上述结构单元。
12.权利要求9~11中任何一项记载的稀土类粘结磁铁用组合物,其中,上述粘合树脂的熔点为260~370℃。
13.权利要求9~11中任何一项记载的稀土类粘结磁铁用组合物,其中,上述磁铁粉末的含量为77~99.5%(重量)。
14.权利要求9~13中任何一项记载的稀土类粘结磁铁用组合物,其中,含有抗氧剂和/或润滑剂。
15.稀土类粘结磁铁的制造方法,其特征在于,该方法包括:把权利要求9~14中任何一项记载的粘结磁铁用组合物,在至少是上述粘合树脂的软化温度或熔融温度下进行混炼制得混炼物的工序;和用上述混炼物成型成磁铁形状的成型工序。
16.权利要求15中记载的稀土类粘结磁铁的制造方法,其中,采用加热成型法进行成型。
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