CN1885456A - 磁取向各向异性压延粘结磁体及其制备方法和磁性压延机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁取向各向异性压延成型的粘结磁体及其制备方法和采用的磁性压延机，该方法包括将物料进行造粒和成型的过程，物料包括磁粉、粘结剂、偶联剂和配合剂，其中成型包括将造粒后的物料在磁性压延机上进行磁取向轧制，该磁性压延机的至少一个辊筒为中空结构且内置电磁铁以产生取向磁场；此方法尤其适用于以廉价铁磷为原料的铁氧体粉末制备压延成型磁取向粘结磁体，产品磁性能得到了很大提高。

Description

磁取向各向异性压延粘结磁体及其 制备方法和磁性压延机

技术领域

本发明属于粘接永磁材料领域，涉及磁取向各向异性压延成型的粘结磁体的制备方法和所采用的磁性压延机，以及该方法得到的粘结磁体，尤其适用于铁氧体粉末(BaO·6Fe₂O₃或SrO·6Fe₂O₃)来制备压延成型磁取向各向异性粘结磁体，同时也适用于NdFeB、NdFeN、SmCo等的各向异性磁粉，同样能达到良好效果。

背景技术

压延成型是出现较早的一种粘结方法，压延是一种在不封闭状态下的粉料连续轧制的过程，位于辊缝上方的物料(粉料)，在颗粒自身质量和颗粒与旋转辊面摩擦力的带动下，不断流向压紧状态下的辊缝之间，并被辊压碾成具有一定强度的板材、带材，其轧件性能比原始粉料性能有很大变化，由松散状态变为具有一定抗压、抗拉、抗变形、抗剪切强度的板材。

目前国内外的压延成型法所采用制备工艺通常是：将磁粉和粘结剂按大约7∶3(重量比约为9∶1)的体积比混合均匀，在柔软状态下通过两个对轧的轧辊轧制成所需的厚度，然后经过团化处理制成产品。压延工艺制成的粘结磁体为保持其柔韧性，一般使用粉末粒度为1-1.5μm的磁粉，加入的粘结剂量也较多，因此这种工艺大部分使用铁氧体磁粉，所使用的粘结剂为橡胶和聚乙烯类树脂，制成的产品是柔性磁板，厚度为0.3-10mm，宽度约1m，长度几十米，由于含有一定比例的粘结剂，因而这种材料的磁性能比相应的非粘结永磁材料显著降低，现有技术中理论上也可采用加入少量的钕铁硼磁粉的手段来提高磁性能，加入钕铁硼磁粉的好处在于增加了产品的磁性能，但是由于钕铁硼磁粉是稀土磁粉，颗粒远大于原料磁粉，造成成本高且产品成型后不可避免地发生掉粉现象，因此实际操作上可行性较差。

压延成型磁性材料产品按照原料又分为各向同性和各向异性产品。压延磁性材料的磁性能主要取决于磁粉的性能，各向同性粘结磁体的最大磁能积(BH)max＝4-6.4kJ/m³，主要用于具有一定空间立体结构的粘结磁体的领域。由于Ba或Sr铁氧体的各晶粒具有单轴各向异性的特点，所以将这些粉末加外磁场H，外磁场方向与铁氧体使用时的磁场方向相同，任何能够自由转动的晶粒的易磁化轴必须要转到与外磁场一致的方向，这样就在材料中产生一种与单晶体磁状态相近似的现象。若想提高磁性能，除了在每一个环节上寻找最佳的工艺条件并加以严格控制之外，最可行的办法是制备各向异性磁体。

利用压延成型工艺制造各向异性粘结磁体，其核心在于利用压延时的机械应力使磁粉定向排列，从而产生各向异性，所以磁粉的形貌和平均粒度及其分布直接影响粘结磁体的性能，优化制粉工艺尤显重要。

现有技术中的橡塑永磁压延成型机，一般都采用橡胶压延机的结构，主要由轧辊、轧辊轴承、机架调距装置、传动系统、润滑系统、轴温调节装置、安全装置和控制系统等组成。对于粘度要求比较高的压延机增加了一套提高压延精度的装置，如用钻孔辊筒、辊筒轴承交叉装置、予负荷装置以及反弯装置等。对压延成型橡胶磁体而言，由于仅仅是在成型过程中依靠轧制的作用使得磁粉被碾入粘结剂当中，故而磁粉无法在某一方向顺序排列，即磁体对外显示不出各向异性，进而无法充分发挥磁粉的磁性能。当然，片形度很好的磁粉在压延过程中可以借助轧制力达到机械取向的目的，但是仍然不能达到更高的磁性能。

另外，在粘结永磁材料内由于含有一定比例的粘结剂，甚至现有的各向异性压延磁性材料产品中粘结剂占产品体积可达40％，因而这种材料的磁性能比相应的非粘结永磁材料显著降低。在注射、模压、挤出等成型方法中，为了获得更好的磁性能，磁场取向技术纷纷被引入，其目的就是通过提高磁粉的取向度来提高磁体的磁性能，并且在实际生产中已顺利实施，而在压延成型的工艺中却一直没有真正将该技术引为使用，若能将磁场取向技术引入到压延成型当中则可大大提高柔性粘结磁体的磁性能，而且取向与成型同步完成，可以实现规模化生产。

发明内容

本发明经过大量的科研试验，成功的将磁场取向技术应用到压延成型工艺之中，解决了现有技术存在的缺陷，研制成一种新型的高性能的磁取向各向异性压延成型粘结磁体的制备方法和用于该方法的磁性压延机，经过测试，该方法制得的粘结磁体的磁性能得到明显的提高。

本发明的目的在于提供一种制备磁性能高的磁取向各向异性压延成型粘结磁体的工艺方法和设备。

本发明提供了一种磁取向各向异性压延成型的粘结磁体的制备方法，包括将物料进行造粒和成型的过程，所述的物料包括磁粉、粘结剂、偶联剂和配合剂，其中所述的成型包括将造粒后的物料在磁性压延机产生的取向磁场作用下进行轧制，该磁性压延机的至少一个辊筒为中空结构且内置电磁铁以产生取向磁场，在取向磁场作用下，轧制过程中所述磁粉的易磁化轴沿磁场方向排列，可获得很好的取向度，以得到各向异性的粘结磁体。

本发明的磁取向压延成型的制备方法主要是采用自主设计的磁性压延机进行轧制，即在取向磁场下制备各向异性的粘结磁体，使每一磁粉颗粒中存在的易磁化轴均沿磁场方向排列，垂直磁体压延表面，获得了很好的取向度。

上述粘结磁体的制备方法，其中优选磁性压延机的两个辊筒均内置电磁铁；更优选所述的辊筒内置的电磁铁外还固定有至少一个永磁体。为了增强轧制后产品的磁性能，更优选在造粒过程中加入磁粉之后还可包括外加0.5-5kOe的恒磁场进行取向的步骤。

在上述粘结磁体的制备方法中，所述的造粒为本领域熟知的操作工艺，包括将粘结剂和配合剂混合、塑炼、混炼，然后溶解，向溶解液中加入表面经偶联剂处理过的磁粉，再干燥和筛分，得到造粒后的物料，最后将造粒后得到的物料在磁性压延机的取向磁场作用下进行轧制以得到各向异性的粘结磁体。其中所述的用偶联剂对磁粉进行表面处理目的是使亲水性的磁粉可以均匀分散在疏水性的稀释剂溶解后的粘结剂和配合剂中，具体处理方法为公知常识，例如可以是将偶联剂和磁粉混合等。

在上述粘结磁体的制备步骤中，当粘结剂选择为橡胶时，在成型过程中以及成型后，例如叠成所需的成品厚度之后，还包括硫化的步骤，所述的硫化可以为热空气硫化或有框硫化，硫化温度为140～170℃。

在本发明的优选实施例中，制备粘结磁体的方法具体为：首先造粒，将粘结剂和配合剂等本领域常规的配合体系按照常规的比例和方法混合，在压延机上进行塑炼、混炼，之后取出，加常规的稀释剂(例如丙酮、乙醇等有机溶剂)溶解，再将经偶联剂处理过的磁粉混入其中，然后优选还可在0.5-5kOe恒磁场(外加的磁场)中进行取向，定型干燥，待溶剂挥发后进行筛分(或者破碎造粒)；然后，将造粒后的物料在本发明的磁性压延机上进行轧制，同时磁性压延机的辊筒内因为内置有电磁铁，因此对压延的物料施加强磁场，一般为0.5-5万Oe的磁场，轧制成型后即可获得高性能的柔性粘结磁体。

本发明的取向磁场的提供方式在于使用经过改良的磁性压延机，对一般的双辊压延机而言，可以是一侧磁性轧辊，另一侧非磁辊；也可以是两个磁性辊对轧，其中双磁辊对轧效果较好，其磁场来源在于轧辊内置永磁体及磁化电线圈产生的磁场。

本发明的最大优势就是在不提高生产成本的同时提高粘结磁体的磁性能，即相同成分的磁体经过本发明的压延工艺后，磁性能得到明显提高。

本发明还提供了一种由上述方法制得的磁取向各向异性压延成型的粘结磁体，其组分及含量均为本领域常规技术，例如组分和含量分别为80～98％磁粉、1.5～15％的粘结剂、0.1～0.8％的偶联剂和剩余量的配合剂，该含量百分比为各组分占物料总重的百分比，该粘结磁体是上述重量比的组分采用磁性压延机进行轧制得到的，该粘结磁体优选利用设置双磁性对轧辊筒的磁性压延机轧制得到，使永磁粉末在轧制的过程中其易磁化轴沿取向磁场方向排列。

在本发明优选实施例中，磁性压延机的对轧辊筒优选均为磁性对轧辊筒。

在本发明的粘结磁体组成中采用的磁粉(也称永磁粉末)包括以下：铸造Al-Ni系和Al-Ni-Co系永磁粉末、铁氧体永磁粉末、稀土永磁粉末和其它永磁粉末的任一或其组合，其中其它永磁粉末可为加工Fe-Cr-Co、Fe-Co-V、Fe-Pt、Pt-Co和Mn-Al-C等的永磁粉末，稀土永磁粉末选自Sm-Co系永磁粉末、Sm₂Fe₁₇N_x系间隙氮化物、R₁(Fe，M)₁₂N_x系间隙氮化物和R-Fe-B系永磁粉末中至少一种或其组合。

在制备时为了保持压延制成的粘结磁体的柔韧性，一般优选采用粉末粒度为1-1.5μm的磁粉，由于加入的粘结剂量较多，因此本发明的工艺对粒度较小的磁粉的效果更为突出。

粘结剂主要包括橡胶类和/或聚乙烯类，具体包括选自氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚异戊烯橡胶、氟橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、氯醚橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚异丁烯橡胶、聚丁二烯橡胶等热塑性弹性体中的至少一种或其组合。

偶联剂为硅烷类或酞酸酯类，加入偶联剂的目的是使磁粉能够均匀分散在经塑炼混炼后用非极性稀释剂溶解的、粘结剂和配合剂组成的混合物中。

其中，当粘结剂为橡胶时，所述的配合剂包括硫化剂、硫化助剂、补强填充剂、防老剂和增塑润滑剂；粘结剂为聚乙烯时，配合剂包括防老剂、增塑润滑剂和补强填充剂。

硫化剂为硫磺及其同族元素、有机过氧化物或金属氧化物；硫化助剂选自噻唑类、秋兰姆类或次磺酰胺类，补强填充剂选自炭黑、白炭黑、陶土、滑石粉或碳酸钙；防老剂选自胺类或酚类；增塑润滑剂选自矿物油类、动植物油类或合成物类，其中矿物油包括石蜡、凡士林和石油树脂，动植物油类包括松焦油、脂肪酸和脂肪油，合成物类包括环氧类化合物、聚酯类化合物和含氯类化合物，这些除偶联剂之外的配合剂共占永磁体总重量比的0.9～2.2％。

以上粘结磁体的各组分和含量比例均为本领域公知，也可以根据试验条件和产品需要进行增减，此也为本领域常规技术，在此不再赘述。

本发明采用以上述制备方法得到的粘结磁体，优选组分及含量的重量比为85-95％的永磁粉末、5-10％的粘结剂、0.2-0.6％的偶联剂和剩余量的配合剂，其中优选以各向异性的铁氧体粉末(BaO·6Fe₂O₃或SrO·6Fe₂O₃)为原料磁粉制备，经试验证明，对以NdFeB、NdFeN、SmCo等各向异性磁粉同样具有良好效果。

本发明制备方法中采用的磁性压延机由轧辊、辊筒轴承、齿轮、芯轴、用来固定芯轴的轴座和控制系统组成，所述轧辊的辊筒两端形成延伸部分与辊筒轴承相接触，并分别与齿轮相连接，该齿轮的传动受控于控制系统，其特征在于，该轧辊的至少一个辊筒为中空结构，辊筒内装设有可提供磁场的电磁铁，该电磁铁为铁芯外表面缠绕线圈构成，铁芯的两端与芯轴固定，该线圈的两端延伸至辊筒外与外接电源连接。

上述轧辊优选为两个辊筒均内设电磁铁的双磁性轧辊；所述的铁芯为至少有两个面顺着芯轴方向相互平行的板状结构，铁芯的两端与芯轴通过套设的方式固定连接，上面缠绕的线圈优选为密匝线圈以增加磁场磁力。

本发明的磁生压延机的线圈在铁芯上缠绕的方式和方向根据电磁定律的右手法则和磁场取向而定，即取决于需要的磁场方向，例如，如果需要产生垂直于芯轴轴向的水平方向的磁场，则线圈应该沿芯轴的轴向在铁芯上缠绕，优选铁芯为至少有两个面顺着芯轴方向相互平行的板状，该形状(板状)有利于线圈在相互平行的两平面上缠绕以得到磁力相对集中的磁场，另两个侧面优选贴近筒壁，该铁芯更优选长方体形状，该铁芯的两端与芯轴相固定连接，芯轴的直径不大于铁芯的厚度。启动轧辊对轧后，接通电源产生磁场，随着辊筒的转动，该线圈产生的磁场对物料磁粉施加最大的转动力矩，使得磁粉能够沿外磁场方向排列成型，从而得到各向异性粘结磁体。

本发明的电磁铁是在板状(优选长方体)铁芯上缠绕密匝线圈，该密匝线圈通过固定芯轴连接到外接电源，当电流通过绕在铁芯上的线圈之后，在轧辊的轴平面上产生磁场，无论是通过电流加脉冲磁场还是加静磁场，成型体的取向度都是随着磁场强度的增高而增强，但是在施加同样强度的磁场时，加静磁场使所制得的成型体的取向度明显较高，申请人认为静磁场可以抑制磁粉在轧制成型过程中取向度降低，所以采用在电磁铁上另外固定永磁铁来获取取向度明显提高的各向异性成型体，该永磁体优选耐高温的永磁体，来增加产品成型体的取向度，优选在电线圈上下各固定一块耐高温的高性能永磁体，为防止因磁极同向而造成的排斥作用可以对电磁铁和永磁铁采用外箍固定。

本发明的关键在于：在普通压延机的基础上提供了一种新型的安装有磁性轧辊的压延机，在磁性压延机的操作中既可以采用单磁性轧辊与普通轧辊对轧，也可以使用双磁性轧辊对轧，其中双磁辊对轧磁取向效果较好。

与现有技术的压延机外连方式相同，本发明的磁性压延机与变频器相连接。变频器属于高性能变频器，是高精密的电力电子器件，变频器在压延机械上用于主轴的传动，为了在低速情况下获得较大的扭距和较好的控制性能，选用传感矢量控制方式。对不同的材料，选用不同的压延速度明显提高了生产效率，由于使用了矢量控制方式，主轴的传动精度提高，从而使压延精度得到提高。

此外，变频器还与电机相连接，通过变频器可随意调节输出电源的频率，达到调节轧辊转速的目的。通过改变速比齿轮的大小可以调节前后轧辊的转速比，达到对称轧制与非对称轧制的目的。

本发明的磁性压延机还包括装配有辅助轧制的装置系统，例如传动系统、润滑系统、轴温调节装置以及安全装置等，其中本发明的压延机的温度调整采用蒸汽或过热水与冷却水混合的调温装置，调距装置优选为手动式，调距尺寸大小由刻度盘读出，还可装有可以控制辊距调整范围和紧急停机的安全装置，以上均属于本领域常规装置，在此不再赘述。

本发明的磁性压延机的轧辊采用中空辊筒，辊筒的壁厚应该满足既能达到支撑足够的轧制压力，又能将因筒壁产生的阻挡和削弱磁场磁力线的副效应降至最低，同时还要参考辊筒的材质，一般地，辊筒直径与筒壁厚度的比例为30～10∶1，在本发明的优选实施例中，辊筒直径与筒壁厚度的比例为25～15∶1。辊筒内配有可提供变化磁场的带有密匝电线圈的磁化装置，并优选在电线圈上固定有提供恒磁场的永磁体，该永磁体优选高矫顽力钕铁硼永磁体，为了使轧制区的磁场取向效果更好，本发明的压延机在辊筒两端还设有防磁用的隔磁板，以及相邻隔磁板之间还设有挡胶板，即，采用防磁钢作隔磁板来阻断磁力线从轧辊两侧穿过，迫使磁力线集中于轧制区(此为磁体成型区)，对磁体进行充分取向，磁性压延效果更好，现有技术中轧辊中间两块挡胶板的距离也是轧制成型的产品的宽度。

另外，为了达到改善轧制区磁场取向效果，本发明在优选实施例中还将铁芯贴近辊筒内壁的两侧边分别设计为弧形面和锥形面(即横截面分别为弧形和/或锥形)，其目的在于，根据轧制的实际需要，以不同的方式加强磁化效应，例如，当对轧的两辊筒其中铁芯的锥形尖端以Y轴(垂直地平面)对称的方式相对应时，也就是说，产生的磁场是以电磁铁尖端-辊筒壁-另一辊筒壁-另一电磁铁尖端方向传递，该尖端使磁场产生尖端效应，使得轧制区的磁化作用明显增强；而当对轧的两辊筒其中铁芯的弧形端以Y轴对称的方式相对应时，产生的磁场则通过电磁铁弧形端-辊筒壁-另一辊筒壁-另一电磁铁弧形端传递，该弧形端面使磁场产生散(辐)射效应，增强了松装排列区的磁化作用。铁芯具体采用何种形状取决于欲加强磁化的区域，即，可通过转动固定在电磁铁两端起到承接承重作用的芯轴来带动转动电磁铁以供选择使用何种方式的磁场作用于轧制区域。

本发明的磁性压延机的工作过程如下：

首先对物料进行分散筛分，取细料均匀倒入堆积区，在此区域料粉在静磁场作用下自动进行松装态取向排列，随着轧辊的转动粉料被带入轧制区，此时加以脉冲磁场(电磁效应)对磁粉施加最大的转动力矩，使得磁粉能够沿外磁场方向排列成型，同时静磁场对磁粉有保型作用，离开轧制区后将成型好的磁体从辊上卸下，从而得到磁取向的各向异性粘结磁体，然后裁边、切片。根据材料的不同选择适当的压延温度，有利于达到更佳的压延效果。

本发明的磁性压延机，具有结构合理、轧出磁体取向度较高、磁体磁性能高的优点，经过试验验证，本发明的制备方法和磁性压延机广泛适用于具有良好磁晶各向异性的磁粉，尤其适合粒度在1μm左右的铁氧体橡塑磁粉。

附图说明

图1：本发明的压延机结构示意图；

图2a：磁性轧辊的结构示意图；

图2b：A-A向剖面图；

图3a和3b：永磁体的形状和磁化方式示意图；

图4a和4b：电磁铁的磁化方向示意图和结构图；

图5：磁性轧辊断面示意图；

图6：磁性轧辊的装配结构示意图；

图7：制造工艺流程图。

附图标号：

1-机架          2-传动齿轮    3-紧固螺栓   4-轴座

5-芯轴         6-定位螺栓    7-永磁体     8-铁芯

9-线圈         10-辊筒      11-横梁      12-辊筒轴承

13-速比齿轮    14-电机      15-减速器    16-手动式调距阀

17-刻度盘      18-轧辊      19-挡胶板    20-隔磁板

H--磁场方向

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明，但不限定本发明的实施范围。

如图1-6所示，本发明压延机及辅助装置包括电机14、减速器15、传动齿轮2、轧辊18、辊筒轴承12、用于辊距调节的手动式调距阀16和刻度盘17，另外还设有常规的传动系统、润滑系统、安全装置和控制系统等(未图示)。

本发明的磁性压延机与变频器相连接，该变频器与电机14相连，主要用于轧辊18的传动，通过变频器可随意调节输出电源的频率，达到调节轧辊转速的目的，还可以在低速情况下获得较大的扭距和较好的控制性能，优选传感矢量控制方式。在图1所示的磁性压延机中，轧辊18的至少一个辊筒为磁性辊筒，如图2a所示，该磁性轧辊18由辊筒10、辊筒轴承12、架设辊筒轴承12的横梁11、芯轴5、固定芯轴的轴座4和控制系统组成，所述辊筒10两端形成延伸部分与辊筒轴承12相接，并分别与速比齿轮13和传动齿轮2相连接，该齿轮2、13均受控于控制系统，齿轮传动可以带动辊筒10，参见图6，辊筒10为中空结构，内装设有可提供变化磁场的电磁铁，产生的磁场方向如图4a所示为H方向，电磁铁轴向的两端与芯轴5通过套设连接为一体，芯轴5也可贯穿电磁铁并且与其结合为一体，其又通过紧固螺栓3和定位螺栓6固定在轴座4上，该电磁铁包括有外表面缠绕线圈9的铁芯8，线圈9的两末端线沿芯轴5延伸至辊筒10外与供电系统连接。

在本发明的优选实施例中，辊筒10采用中空结构的防磁钢制成，目的是使辊筒10不导磁，即磁力线穿过辊筒10而不沿辊筒10流失。辊筒10通过轴承12和横梁11共同定位于机架1，同轴装有速比齿轮13，通过改变速比齿轮13的传动比可以调节轧辊的转速比，达到对称轧制与非对称轧制的目的。辊筒10内设置提供恒定或变化磁场的磁化装置即沿轴向缠绕有密匝线圈9的铁芯8，该线圈9通过固定芯轴5的孔连接到外接电源，而芯轴5则由紧固螺栓3和定位螺栓6安装于轴座4上，由机架1承重，缠绕在铁芯8外表面的电线圈9上还优选固定装设有永磁体7，该实施例是在铁芯8外表面的线圈9上下面各固定一块耐高温的高性能永磁体7，用于散装料的预取向和成型后的保型作用，为防止因磁极同向而造成的排斥作用，因此对永磁铁7采用外箍固定方式使之固定于电磁铁上，该永磁体7的磁化方向如图3a和3b所示为H方向；辊筒10的一端连同延伸部优选为可拆卸的结构，在辊筒10的中空部装设电磁铁和永磁体7之后，再将可拆卸的部分与辊筒10固定，例如可以通过铆钉的方式固定，参见图6。辊温调整采用蒸汽或过热水与冷却水混合的调温装置；辊距调整装置为手动式调距阀16，调距尺寸大小由刻度盘17读出；同时还可装有可以控制辊距调整范围和紧急停机的安全装置。

当电流通过密匝线圈9时，在轧辊间隙产生垂直物料流动方向的磁场。铁芯8为板状，其顺着芯轴5方向的两个面相互平行，而另外两个贴近辊筒10内壁的侧边分别设计为弧形和锥形，参见图5，以达到改善轧制区磁场取向效果的目的，通过转动芯轴5来选择使用何种方式的磁场作用于轧制区域。

为了使轧制区的磁场取向效果更好，可在辊筒10两端设置采用防磁钢作成的隔磁板20来减少磁力线从轧辊两侧流失，迫使磁力线集中于轧制区(此处为磁体成型区)，对磁体进行充分取向。同时在对轧的两个相邻的辊筒10中间设置挡胶板19，两个挡胶板19之间的距离取决于轧制成型的胶片的宽度。

下面以各向异性粘结铁氧体和橡胶粘结剂为例进行含粉量分别为90％、92％的两组实验，每组试验均进行了对照试验。

实施例1：实验型压延机

辊筒长20cm，直径16cm，筒壁厚0.8cm，具体结构参见以上描述和附图。

实施例2：

磁体配方为各向异性粘结铁氧体磁粉89.5wt％，丁腈橡胶(NBR)8.2wt％，增塑剂(DOP)0.7wt％，白炭黑(SiO₂)0.3wt％，防老剂(RD)0.2wt％，润滑剂(HST)0.6wt％，硅烷偶联剂0.5wt％。

制备过程为：首先将除了磁粉和偶联剂的所有组分按公知顺序加入到双辊压延机中进行塑、混炼，均匀后卸辊，将混炼均匀的胶板溶于丙酮，再将用偶联剂进行表面处理过的磁粉混入其中，然后在2kOe恒磁场中进行取向，定型干燥后破碎造粒筛分，对筛分后得到的均匀细粉利用实施例1的磁性压延机进行压延成型(温度可于40-60℃之间)，同时对磁性压延机辊筒内的电磁铁的线圈通电，以满足可以对物料施加10kOe的强磁场，磁取向与轧制成型同时进行，即可获得高性能的柔性粘结磁体，制造工艺流程见图7，成型后得到的粘结磁体的磁性能如下：

Br＝0.252T，Hcb＝132kA/m，Hci＝154kA/m，(BH)max＝11.3kJ/m³

为验证该磁化压延机的应用效果，申请人对反应物料经过普通压延机和本发明的磁性压延机轧制后进行了检测比较，见对照例。

对照例A：

磁体配方同实施例2。经过传统工艺过程(操作步骤相同，不同的是采用普通的双辊压延机)成型后得到的磁体磁性能如下：

Br＝0.226T，Hcb＝106kA/m，Hcj＝118kA/m，(BH)max＝9kJ/m³

实施例3：

各向异性粘结铁氧体磁粉91.5wt％，丁腈橡胶(NBR)6.5wt％，增塑剂(DOP)0.5wt％，白炭黑(SiO₂)0.3wt％，防老剂(RD)0.2wt％，润滑剂(HST)0.5wt％，硅烷偶联剂0.5wt％。(具体制备过程和测试参见实施例2)

按照本发明的工艺过程成型后得到的磁体磁性能如下：

Br＝0.281T，Hcb＝170kA/m，Hcj＝189kA/m，(BH)max＝14.5kJ/m³。

对照例B：

磁体配方同实施例3。操作方法同对照例A，成型后磁体的磁性能如下：

Br＝0.252T，Hcb＝110kA/m，Hci＝113kA/m，(BH)max＝11.4kJ/m³。

结论：

经过大量的试验证明，磁场取向技术可以很好的应用于压延工艺之中，使用本发明的制造方法可以获得具有良好磁性能的磁取向各向异性粘结磁体，磁性能提高了25％以上。

Claims (15)

1、一种磁取向各向异性压延成型的粘结磁体的制备方法，包括将物料进行造粒和成型的过程，所述物料包括磁粉、粘结剂、偶联剂和配合剂，其中所述的成型包括将造粒后的物料在磁性压延机产生的取向磁场作用下进行轧制，该磁性压延机轧辊的至少一个辊筒为中空结构且内置电磁铁以产生取向磁场。

2、根据权利要求1所述粘结磁体的制备方法，其中所述的造粒包括将粘结剂和配合剂混合、塑炼、混炼，然后溶解，加入用偶联剂进行表面处理过的磁粉，再干燥和筛分，得到造粒后的物料，所述的成型包括将造粒后的物料在磁性压延机的取向磁场作用下进行轧制以得到各向异性的粘结磁体。

3、根据权利要求1所述粘结磁体的制备方法，其中在造粒过程中还包括外加0.5-5kOe的恒磁场对磁粉进行取向。

4、根据权利要求1所述粘结磁体的制备方法，其中成型采用的磁性压延机的两个辊筒均内置电磁铁的磁性轧辊。

5、根据权利要求1或4所述粘结磁体的制备方法，其中成型采用的磁性压延机的磁性轧辊内置的电磁铁外还固定设有至少一个永磁体。

6、根据权利要求1所述粘结磁体的制备方法，其中当粘结剂为橡胶时，在成型之后还包括硫化的步骤，所述的硫化为热空气硫化或有框硫化。

7、一种用权利要求1-6的任一制备方法得到的磁取向各向异性压延成型的粘结磁体，其中包括占物料总重量的80-98％磁粉、1.5-15％的粘结剂、0.1-0.8％的偶联剂和剩余量的配合剂。

8、一种权利要求1-6的任一制备方法中所采用的磁性压延机，由轧辊、辊筒轴承、齿轮、芯轴、用来固定芯轴的轴座和控制系统组成，所述轧辊的辊筒两端形成延伸部分与辊筒轴承相接触，并分别与齿轮相连接，该齿轮的传动受控于控制系统，其特征在于，该轧辊的至少一个辊筒为中空结构，辊筒内装设有可提供磁场的电磁铁，该电磁铁为铁芯外表面缠绕线圈构成，该铁芯两端与芯轴固定，该线圈的两端延伸至辊筒外与外接电源连接。

9、根据权利要求8所述的磁性压延机，其特征在于，所述轧辊为两个辊筒均内设电磁铁的双磁性轧辊。

10、根据权利要求8所述的磁性压延机，其特征在于，所述的铁芯为至少有两个面顺着芯轴方向相互平行的板状结构。

11、根据权利要求8所述的磁性压延机，其特征在于，所述的线圈为密匝线圈。

12、根据权利要求8所述的磁性压延机，其特征在于，所述的缠绕在铁芯外表面的线圈上还固定装设有至少一个永磁体。

13、根据权利要求8所述的磁性压延机，其特征在于，在轧辊两侧还设有隔磁板来阻断磁力线从轧辊两侧穿过，迫使磁力线集中于轧制区。

14、根据权利要求8所述的磁性压延机，其特征在于，所述辊筒的直径与筒壁厚度的比例为30～10∶1。

15、根据权利要求8所述的磁性压延机，其特征在于，所述辊筒内的铁芯贴近该辊筒内壁的两侧边为弧形面和/或锥形面。

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