[发明专利]注射挤压成型烧结永磁铁氧体辐射环的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种注射挤压成型烧结永磁铁氧体辐射环的制备方法，属于永磁材料制备技术领域。

背景技术

随着磁技术发展，磁性优良且可以自由充磁为径向多极的辐向磁环广泛应用于交流伺服电机、直流无刷电机等，尤其为达到节能、高效的要求，电机马达轻量化、小型化、微型化已是一种趁势，故小规格的辐向磁环越来越得到客户的青睐。从目前看，铁氧体辐向环的制作大部分都采用传统的干粉模压方式，而小规格辐向环采用传统模压方式，效率就显的尤为低下，且不稳定、成品率不高，如果要生产微小的铁氧体辐向磁环（D＜15mm）用模压方式就无法完成。如中国实用新型专利ZL200520134495.3就是采用模压方式制作辐向磁环，该装置是一模一件，产品的成型需要经过加料、保压、脱模、取坯这样一个周期，效率不高、连续性和稳定性不够；该方法只适合大规格铁氧体辐向磁环的生产。

发明内容

本发明提供一种适合小规格（D＜15mm）铁氧体辐射环制作的、注射挤压成型烧结永磁铁氧体辐射环的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种注射挤压成型烧结永磁铁氧体辐射环的制备方法，该方法包括如下步骤：

A、适用注射成型的干压异性粉料的制作：将预烧结的锶铁氧体粉末经磁场取向压制成为含水量小于14wt%的密实坯件，烘干，破碎得到永磁铁氧体，破碎的过程中加入粘结剂搅拌，再加入所述助剂混炼，制成有磁取向的干压异性粉料；混炼后的磁粉具有良好的料黏合性、流动性、稳定性，适用于注射挤压成型。

所述的助剂由润滑剂、增塑剂和稳定剂组成，所述的干压异性粉料组分如下：永磁铁氧体80~90wt%、粘结剂3~10wt %、助剂4~10 wt %；

B、用上一步得到的干压异性粉料进行注射挤压成型，并通过磁场发生源对成型过程中得到的磁环施加辐向的磁场，得到成型辐射环。

本发明提供注射成型用的干压异性粉料，具有较高的磁性能、良好的流动性、黏合性、稳定性，满足注射成型要求。

作为优选，所述永磁铁氧体为过20~30目筛网得到的颗粒。颗粒不宜太小也不宜太大，太小成型缺陷多，太大降低其磁性能；20~30目筛网得到的颗粒粒径大小比较适合。

作为优选，所述的粘结剂是聚乙烯醇（PVA）；所述的助剂是以干压异性粉料总重量计的如下组分组成：2~5%油酸、1~3%甲基纤维素、3~6%聚乙烯蜡和1~3%酒精。加入了粘结剂和助剂的干压异性粉料在干压成型辐向磁环时，与传统的工艺制粉相比，磁场的取向效果大为改善比较，磁性能有明显提高。

为了提高原料的磁性能和成品率，需经过预磁化工艺，形成的有磁取向的粉料。为提高成品率，在预磁化的粉碎颗粒（永磁铁氧体）中加入粘结剂聚乙烯醇（PVA），先将聚乙烯醇溶于水，再用搅拌机等设备混入预磁化粉料中，制成普通的干压异性磁粉。由于注射成型有别于传统的模压成型，注射用的磁粉必须具有良好的流动性。上述制成的普通的干压异性磁粉还不能满足注射要求，必须在普粉的基础上另外加入一定量的增塑剂、润滑剂、稳定剂等助剂；主要是用油酸、甲基纤维素、聚乙烯蜡、酒精按一定比例与普通的干压异性粉混炼，制成能满足注射成型要求的特殊粉料。

作为优选，该制备方法还包括C、脱脂处理：步骤B得到的成型辐射环先在60~70℃溶剂中脱脂4-5小时，然后以4~5℃/min升温速率、最高温度为480℃进行热脱脂。溶剂为一般脱脂用的溶剂，可以选用乙醇、水或庚烷等常用溶剂，也可以为二者以上的混合物。采用两步脱脂法，脱脂效果较好、缺陷少、保形性好；脱脂后磁体性能提高10%左右，磁体密度增加2~2.5%。脱脂工艺也是影响产品质量的关键因素，因为脱脂过程中注射成型坯体极易出现开裂、变形、塌陷等缺陷；脱脂的方法主要有两中溶剂萃取法和热分解法；经过多次试验，采用两步法，即溶剂脱脂+热分解脱脂相结合的方法更为理想。由于注射成型用的磁粉加入了较大比例的粘合剂和助剂，从口模出来的成型生坯切断后需经过脱脂处理。脱脂的目的主要是脱除已成型磁体中大部分的助剂，降低磁体中的含碳量、提高磁性能、增加烧结后的磁体密度。采用两步脱脂法，脱脂效果较好、缺陷少、保形性好；脱脂后磁体性能提高10%左右，磁体密度增加2~2.5%。