[发明专利]干压成型各向异性多极磁环的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料领域，尤其是涉及一种干压成型各向异性多极磁环的制造方法。

背景技术

多极磁环为二极或二极以上转子的俗称。各项异性永磁铁氧体多极磁环在变频空调电机、麻将机、洗衣机、油泵电机、伺服电机以及步进电机等领域有着广泛使用，图1所示为外圆多极各项异性永磁铁氧体多极磁环，图2为内圆多极各项异性永磁铁氧体多极磁环。目前各项异性永磁铁氧体多极磁环的制造工艺主要有两种方法，其一是采用传统的湿法成型工艺，即采用轴向取向成型工艺，该工艺采用的是压制方形铁氧体磁块，然后再切割、套孔的工艺，该工艺虽然性能和成品率都很高，由于是轴向取向成型，上下面的表磁差本来就很大，其极面间的表磁差达到200Gs或更大，在永磁电机中根本不可以用，以后即使解决了极面表磁差的问题，由于其增加切割、套孔等工艺，无形中就增加了生产成本，产品缺乏市场竞争力，这种方案具体应用目前并不是很多。其二是采用干压径向磁场成型，由于干粉料中的粒子之间缺少必要的分散介质，干压成型在磁场成型过程中的取向性较差，为提高取向度采用向粉体中添加适量的有机粘合剂。如中国专利申请(申请号02803279.9)公开了一种涉及干压成型永磁铁氧体的制造方法，其核心是干压成型时添加了一种分子量在400～600的脂肪酸系蜡的粘合剂，从而有效的改善了粉体粒子的流动性，获得较高的磁性能。但是由于一般的径向多极磁环的高度与直径比大很多，在压制时存在上下端面在烧结时收缩不一致，从而产生开裂，成品率极低。

本发明正是基于这种实际情况提出的，目的是在优良的预烧料配方的基础上，通过工艺改进，选择合适的有机粘合剂和适当的添加量，有效改进干压粉体的取向性，采用预压预磁化，双向等压径向取向成型工艺，制备出性能高的径向多极永磁铁氧体磁环，其磁性能：表磁大于1500Gs，Br大于3600Gs，Hcb大于3000Oe。

发明内容

本发明针对现有技术干压成型制造多极磁环时易开裂、成品率低等问题，提供一种干压成型各向异性多极磁环的制造方法，其制得的多极磁环表磁大于1500Gs，Br大于3600Gs，Hcb大于3000Oe。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实施的：

将磁性粉体进行湿法粉碎；向经烘干后的磁性粉体中添加一种以上的粘合剂和润滑剂；然后进行预压预磁化，再进行采用高速粉碎机混合的混合工序；进行对前述粉体在径向磁场中的双面等压成型工序；进行对成型后的样品烧结的烧结工序；所述的磁性粉体包含预烧料和添加剂。

本发明所选用的预烧料磁体粉末包括含有A、R、B和Fe的六角型铁氧体主相，并具有以下特征的分子式：A_1～xR_x[(Fe³⁺_aFe²⁺_b)_12～yB_y]_zO₁₉，其中，A代表Sr、Ba中的一种或两种元素；R代表选自稀土元素和Bi中的至少一种元素，且必须含有La；B代表Co、Ti、Mn、Zn、Ge、As和W中的至少一种元素，其中必须含有Co，Co元素的化合价为正三价；其中，a+b等于1；z优选为0.9～1.1；a优选为0.97～0.999，b优选为0.001～0.03；所述的x和y优选范围为：0≤x≤0.54，0≤y≤0.45，优选x、y、z的最佳取值为；1.0≤x/y≤1.5，z为1。

除了向预烧料中添加常规的SiO₂、CaCO₃等添加剂外，还添加聚乙二醇(PEG)、硬脂酸钙中的至少一种有机分散剂，添加量为0～1.0wt％。SiO₂、CaCO₃等添加剂的加入，有助于烧结过程中形成晶界，阻碍铁氧体晶粒的长大，从而有效提高产品的矫顽力。有机分散剂的加入，一方面在粉碎过程中起到助磨剂的作用，使得研磨后的磁体粉末粒径更为均匀；另一方面对干压产品的性能也有所提高，尤其是分子量为800左右的聚乙二醇(PEG)加入能在不降低剩磁的基础上，提高产品的内禀矫顽力300～500Oe。