CN1794387A - 各向异性钕铁硼磁体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种各向异性粘结钕铁硼磁体的制备方法，该方法包括以下步骤：按照常规压制成形法将各向异性钕铁硼磁粉、粘结剂以及其他添加剂混合后进行压制成坯；将上述获得的压坯放入带有磁场的固化炉中进行固化处理，磁场为恒定或脉冲磁场，磁场强度为1－100特斯拉，脉冲磁场的频率为0.03～0.1赫兹，固化温度为100－250℃，固化时间为10分钟－2小时，即得到各向异性粘结钕铁硼磁体。
Description
技术领域
本发明涉及一种粘结钕铁硼磁体的制备方法，特别是一种各向异性粘结钕铁硼磁体的制备方法。
背景技术
钕铁硼自1983年发明以来取得了迅速发展，这种强磁体已经成为人们日常生活中不可缺少的磁性材料，其应用迅速普及到电子学领域、情报信息领域、医疗领域等，已经成为信息产业和机电产业的基础性材料。
钕铁硼永磁材料按照制备方法可分为烧结钕铁硼和粘结钕铁硼两大类。烧结磁体的磁性能好些，但是生产工艺较为复杂，特别是加工难度大，成本也相应较高。粘结钕铁硼磁体，虽然因粘结剂的加入使得磁性能降低了，但其具有批量生产容易，易成形复杂形状，比重轻，磁性能稳定等诸多优点，并且可以辐向、多极化充磁，因此广泛应用于电子和医疗领域，近些年来其产量一直在高速增长。
粘结钕铁硼磁体的成型方法主要有压制成型、注射成型、挤压成型等。其中，压制成型可使磁粉具有最高的体积填充率，获得较高的磁性能，因而得到了广泛的使用。压制成型粘结钕铁硼磁体的制备是将磁粉和粘结剂按比例混合，使得粘结剂均匀地涂覆在磁粉的每个颗粒表面，把经过简单造粒并加入一定量添加剂的混合粉放入模具中在压机上压制成型，再将压坯放人烘箱中在一定温度下固化即可得到最终产品。所用粘结剂一般是热固型环氧类树脂或酚醛类树脂，加人量为10～20％(体积)。
各向异性粘结钕铁硼的制备则基本与上述方法类似，不同的是磁粉采用各向异性钕铁硼磁粉，以及在压制成型的模具或压机上装有取向磁场，使压制过程在磁场的取向作用下进行。
虽然粘结钕铁硼磁体具有诸多优点，但因粘结剂的加入使得磁性能降低了。
发明内容
本发明的目的在于提供一种各向异性粘结钕铁硼磁体的制备方法，该方法对按常规压制成形法制备的各向异性粘结钕铁硼磁体进行磁场下固化处理，以提高制备磁体的取向度和磁性能。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种各向异性粘结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
a、按照常规压制成形法将各向异性钕铁硼磁粉、粘结剂以及其他添加剂混合后进行压制成坯；
b、将上述获得的压坯放入带有磁场的固化炉中进行固化处理，磁场为恒定或脉冲磁场，磁场强度为1-100特斯拉，脉冲磁场的频率为0.03～0.1赫兹，固化温度为100-250℃，固化时间为10分钟-2小时，即得到各向异性粘结钕铁硼磁体。
上述步骤b在氩气保护气氛中进行。
所述的常规压制成形法是将各向异性钕铁硼磁粉经过钛酸酯偶联剂表面处理后与环氧树脂粘结剂混合后放入磁场压机中压制成型，各物质加入量按重量比磁粉∶偶联剂∶粘结剂＝100∶0-1∶1-10。
与现有技术相比，本发明方法具有以下突出的实质性特点和显著优点：经脉冲磁场处理后，提高了磁体的取向度，进而提高了磁体的磁性能，特别是对各向异性粘结钕铁硼磁体而言，是非常有效的提高磁性能的手段。
具体的实施方式：
实施例一：将各向异性钕铁硼磁粉经过钛酸酯偶联剂表面处理后与环氧树脂粘结剂混合后放入磁场压机中压制成型，各物质加入量按重量比磁粉∶偶联剂∶粘结剂＝100∶0.5∶2.5。将获得的压坯放入5T脉冲磁场的炉子中，脉冲磁场的频率为0.03赫兹，在180℃的温度下固化处理1小时。测定此各向异性粘结钕铁硼磁体的磁性能，并与未加脉冲磁场固化处理的样品进行比较，最大磁能积(BH)max提高了11％。
实施例二：本实施例中的制备步骤与上述实施例一基本相同。所不同的是将固化处理的炉子通入保护气氛氩气，使固化处理在氩气保护以及5T脉冲磁场作用下进行，脉冲磁场的频率为0.1赫兹。
气氛保护下进行的脉冲磁场固化处理，对粘结磁体的取向度的提高作用很大，与无保护气氛、未加脉冲磁场固化处理的样品进行比较，最大磁能积(BH)max提高了约17％。
实施例三：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：①、各物质加入量按重量比磁粉∶偶联剂∶粘结剂＝100∶1∶5；②、固化处理采用的磁场为10T的恒定磁场。③、固化在150℃的温度下固化处理0.5小时。
实施例四：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：①、各物质加入量按重量比磁粉∶偶联剂∶粘结剂＝100∶1∶10；②、固化处理采用1T的恒定磁场；③、固化在氮气气氛中进行；④、固化在100℃的温度下固化处理2小时。
实施例五：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：①、各物质加入量按重量比磁粉∶偶联剂∶粘结剂＝100∶0∶10；②、固化处理采用的磁场为10T的脉冲磁场，脉冲磁场的频率为0.07赫兹；③、固化在氩气气氛中进行；④、固化在250℃的温度下固化处理20分钟。
实施例六：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：①、各物质加入量按重量比磁粉∶偶联剂∶粘结剂＝100∶1∶1；②、固化处理采用的磁场为20T的脉冲磁场，脉冲磁场的频率为0.06赫兹；③、固化在氮气气氛中进行；④、固化在300℃的温度下固化处理10分钟。
实施例七：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：①、各物质加入量按重量比磁粉∶偶联剂∶粘结剂＝100∶0.5∶8；②、固化处理采用的磁场为20T的恒定磁场；③、固化在氮气气氛中进行；④、固化在200℃的温度下固化处理1.5小时。
实施例八：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：①、固化处理采用的磁场为30T的脉冲磁场，脉冲磁场的频率为0.05赫兹。
实施例九：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：所不同的是：①、固化处理采用的磁场为40T的恒定磁场；②、固化在氩气气氛中进行。
实施例十：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：①、固化处理采用的磁场为50T的恒定磁场；②、固化在氮气气氛中进行；③、固化在200℃的温度下固化处理1.5小时。
实施例十一：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：①、固化处理采用的磁场为50T的脉冲磁场，脉冲磁场的频率为0.04赫兹；②、固化在氩气气氛中进行；③、固化在200℃的温度下固化处理1小时。
实施例十二：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：①、固化处理采用的磁场为80T的恒定磁场；②、固化在氮气气氛中进行；③、固化在200℃的温度下固化处理1.5小时。
实施例十三：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：①、固化处理采用的磁场为80T的脉冲磁场，脉冲磁场的频率为0.03赫兹；②、固化在氩气气氛中进行；③、固化在200℃的温度下固化处理1小时。
实施例十四：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：①、固化处理采用的磁场为100T的恒定磁场；②、固化在氮气气氛中进行。
实施例十五：本实施例与上述实施例一基本相同。所不同的是：①、固化处理采用的磁场为100T的脉冲磁场，脉冲磁场的频率为0.03赫兹；②、固化在氩气气氛中进行。
Claims (3)
1.一种各向异性粘结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
a、按照常规压制成形法将各向异性钕铁硼磁粉、粘结剂以及其他添加剂混合后进行压制成坯；
b、将上述获得的压坯放入带有磁场的固化炉中进行固化处理，磁场为恒定或脉冲磁场，磁场强度为1-100特斯拉，脉冲磁场的频率为0.03～0.1赫兹，固化温度为100-250℃，固化时间为10分钟-2小时，即得到各向异性粘结钕铁硼磁体。
2.根据权利要求1所述的各向异性粘结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于上述步骤b在惰性气体保护气氛中进行。
3.根据权利要求1所述的各向异性粘结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于所述的常规压制成形法是将各向异性钕铁硼磁粉经过钛酸酯偶联剂表面处理并与环氧树脂粘结剂混合后放入磁场压机中压制成型，各物质加入量按重量比磁粉∶偶联剂∶粘结剂＝100∶0-1∶1-10。
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