[发明专利]一种应力场取向各向异性可挠性粘结钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼磁体及其制备方法，具体涉及一种应力场取向各向异性可挠性粘结钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

在永磁材料的大家族中，上世纪80年代问世的以Nd₂Fe₁₄B为基体的钕铁硼永磁体具有最优异的磁性能，它主要分为烧结钕铁硼和粘接钕铁硼两大类。上世纪90年代以来，随着计算机为主体的信息产业的强劲需求，以快淬钕铁硼为代表的各向同性刚性粘结钕铁硼磁体得到广泛的应用。

以往的各向同性粘结钕铁硼磁体加工方法多采用硬质塑料、树脂等作为粘结剂和钕铁硼磁粉混炼造粒后模压、注射或者挤出成型，所制得的磁体都是刚性、易脆、不能弯曲的，而且采用模压、注射成型工艺生产不同规格的产品则需要不同的模具，开发成本较高，周期较长。同时刚性磁体虽然具有较高的磁性能和一定的形状自由度，但因为易碎，存在运输、装配不便的缺点，而且制作成超薄厚度(小于0.6mm)，超大长度(大于500mm)的磁体非常困难。

为此人们设计开发出可挠性粘结钕铁硼磁体，其不同于刚性粘结钕铁硼磁体，它以橡胶为粘结剂，采用橡胶加工工艺生产，不需要大量的模具开发费用、生产效率高、可自由弯曲不开裂、制品尺寸可任意变更、厚度可小于0.6mm、便于客户装配使用，已广泛应用于家电、传感器、办公自动化等领域，需求量很大。此项技术已在申请人的专利ZL 200410052150.3中得到揭示。但是此专利采用的是各向同性快淬钕铁硼磁粉，制备出的可挠性磁体的最大磁能积范围为18kJ/m^3-68kJ/m³，这个性能低于刚性模压粘结粘结磁体的最高性能88kJ/m³。

随着应用领域对元器件不断提出超薄、超轻、稳定、大功率的要求，比如音乐厅、广场、家庭等需要面积更大、厚度更薄、声音传得更远的高保真平面喇叭；手提电脑中需要更薄、更大功率的风扇马达以满足高速处理芯片的散热要求；洗衣机、风扇等家电中也需要更平稳、更大力矩的直驱电机；手机、MP3、MP4等多媒体设备用需要超薄、超轻的可挠性传感器等。为了满足上述需求，需要磁性材料具备更高的性能，所以各向异性钕铁硼材料进入了研究人员的视野。目前各向异性钕铁硼磁粉主要有两种，一种是采用HDDR工艺制备的各向异性钕铁硼磁粉；另外一种是采用热墩粗工艺制备的各向异性钕铁硼磁粉。其中采用HDDR钕铁硼磁粉为原料制备可挠性粘结磁体时，因为HDDR磁粉只具有磁晶各向异性，而且它的HCJ相对铁氧体高很多，所以成型时需要设计强大的取向磁场，工艺复杂，无法把磁体的尺寸做大，应用范围受限。而采用热墩粗工艺制备的各向异性钕铁硼磁粉，是通过向异性钕铁硼MQIII磁体经过粗破以后，再用砂磨机或者搅拌磨修饰而得来的、同时具有磁晶各向异性和形状各向异性的片状磁粉，而且易磁化轴与磁粉厚度方向重合。此种片状钕铁硼磁粉在压延过程中，通过压延机的两条压辊之间时，片状磁粉会在橡胶基体中转动，其片的平板面垂直于外力方向而规则排列，在辊子压力方向上形成易磁化轴的聚集，从而实现了取向，此取向不需要任何外加磁场，完全依靠压延机的双辊之间的机械力实现，工艺简单，可以制成超薄、超长、超宽的片材、带材和各种形状的制品，但是仅仅通过压延法处理的磁粉达不到应力场取向的目的，所生产的磁体也难以达到更高端的应用要求。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种应力场取向的各向异性可挠性粘结钕铁硼磁体，以满足高性能微特电机、超薄传感器、电声器材等高端应用需求。

本发明的另一目的在于提供一种应力场取向的各向异性可挠性粘结钕铁硼磁体的制备方法。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种应力场取向的各向异性可挠性粘结钕铁硼磁体，包括将钕铁硼MQIII磁粉经扁平化处理后的片状磁粉再经包覆工艺得到的有机硅树脂包覆的形状各向异性钕铁硼磁粉、树脂或橡胶类粘结剂以及加工助剂；其中，各组分的重量百分比为：形状各向异性钕铁硼磁粉75～95％、粘结剂5～20％、其它助剂0～5％；其中钕铁硼MQIII磁粉是一种钕铁硼快淬磁体。

所述的形状各向异性的钕铁硼磁粉是扁平形状，其平均粒径D与平均厚度之比为10～20，优选比值为10～12。

所述的形状各向异性的钕铁硼磁粉的易磁化轴与磁粉厚度方向重合。

所述的橡胶类粘结剂选用氯化聚乙烯、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、氢化丁腈橡胶、聚异戊烯橡胶和热塑性聚合物中的一种或几种。