[发明专利]一种具有良好加工性能的铁氧体粘结磁体的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种铁氧体粘结磁体材料，以及其制备工艺。

背景技术：

在20世纪70年代左右，出现了一种新型的磁性材料：粘结磁体。所谓粘结磁体，是指以塑料或橡胶为粘结剂与磁粉按所需形状结合而成的磁铁，所获得的磁性材料相对密度轻，且易加工成型成为尺寸精度高和形状复杂的制品，克服了原有磁性材料硬而脆、加工性差，无法制成复杂、精细形状制品的缺陷。通常由橡胶粘结的永磁体由于韧性有余，强度不足，一般不用来替代传统的永磁体。而用塑料粘结磁粉制备的永磁体，可以得到高强度、高模量、高磁性的粘结磁体，表现出了非常优异的特性，自面世以来发展迅猛，目前已经在磁性材料当中占有重要地位。在我国，塑料粘结磁体尚属新生事物，除了少量品种的小规模生产外，其余基本依赖进口，除了某些种类的塑料粘结磁体可以在实验室中达到国外同类商业产品的同等的水平，整体仍然相对落后。

塑料粘结磁体(polymer bonded magnets)一般归类于永磁体。它是将加工性能良好。质量较轻的塑料，例如PPS、nylon等与磁粉进行混合，按照需求成型成为各种形状的永磁材料。其中铁氧体粘结磁体是粘结磁体中的重要组成部分。其一般制造方法是将铁氧体磁粉、粘结剂和加工助剂混合，通过挤出、注射或者模压等方法成型得到各种形状各异、磁性能要求不同的粘结磁体。其中利用注射成型的粘结磁体节省了制品的成型工艺过程，并且能够成型得到形状各异，结构复杂的精密磁器件，例如长条形、片状、管状、以及薄壁环状。注射成型生产工艺简单、生产效率高，成型的磁体尺寸精度高、无须二次加工，符合现代磁器件向着轻量化、精密化、小型化、高性能化和低能耗化的发展方向。

为了保证粘结磁体有足够的机械性能，粘结磁体一般选用尼龙、聚碳酸酯、聚苯硫醚和聚酰亚胺等高强度工程塑料作为粘结剂，为了获得较高的磁性能，又要求必须提高磁粉的负载量，这无疑会降低熔体的流动性。但是挤出、注射成型对于粘结磁体高温流动性要求较高，所以在保持较高磁粉填充量的同时增强粘结磁体的高温流动性，是本专利着重要解决的难题。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种具有优良磁性能、机械性能和加工性能(高温流动性)的新型粘结磁体，在保持磁性能和机械基本不变的同时增加熔体流动性，利用反应挤出成型工艺，以制备磁性材料的粒料。

本发明的另一目的在于提供上述铁氧体粘结磁体的制造方法。

本发明提供的的一种铁氧体粘结磁体，其组成以及重量含量为：

各向同性铁氧体磁粉：        80～92％

热塑性树脂：                15～20％

各种加工助剂、磁粉改性剂：  0～5％

本发明铁氧体磁粉的基本成分包括以氧化铁为主相、掺杂部分氧化锶。主要成分为SrO·6Fe₂O₃。铁氧体磁体与NdFeB磁体和SmFeN等磁体相比，抗氧化腐蚀性能较好，磁粉生产简单，磁粉不含战略物资，但是磁粉磁性能低，适用于低端用途。

本发明选用的热塑性树脂主要为尼龙11，尼龙12，尼龙610，尼龙612，尼龙1010，尼龙46，尼龙7，尼龙9，尼龙13等尼龙系的树脂材料，尼龙材料具有很高的机械强度，软化点高，耐热，磨擦系数低，耐磨损，自润滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂，电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好，并且与铁氧体磁粉亲和性好，并且高温流动性极佳，并且能够保持在300℃以内不降解，本专利所使用的树脂为利用单体反应挤出聚合所得，并非商业成品。

本发明选用的加工助剂包括乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸铝、3-苯氧基-4-氟苯甲醛、油酸酰胺、二丁酯二辛酯、脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或者几种；磁粉改性剂包括氧乙酸酯双(二辛基磷酸酯)钛酸酯、四异丙基双(二辛磷酸酯)钛酸酯、四异丙基双(二辛磷酸酯)钛酸酯、双-[r-(三乙氧基硅基)丙基]胺、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、氨基硅烷中的一种或者几种。

本发明专利所使用的设备有预聚釜和双螺杆挤出机。预聚釜内配有机械式搅拌设备和充氮气以及抽真空系统各一套，采用联苯为热媒的夹套加热，釜的底部用球阀控制，并通过不锈钢导管与双螺杆挤出机密闭相连。双螺杆挤出机的长径比为36。