[发明专利]各向异性钕铁硼粘结磁体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，具体涉及通过无粘结剂磁粉、常温成形取向、真空浸渗胶的技术制备各向异性粘结钕铁硼粘结磁体的方法及根据本方法制备的各向异性钕铁硼粘结磁体。

背景技术

钕铁硼粘结磁体因其尺寸精度高、生产周期短、能制成微小、薄壁和形状复杂的尺寸精确的磁体而广泛地应用于计算机及其周边设备、汽车仪表、家用电器、通讯设备等领域，但是目前市场上钕铁硼粘结磁体基本上都是各向同性的，最大磁能积最高为96kJ/m³，仅为相应的各向异性粘结磁体的1/2～1/3。各向异性钕铁硼粘结磁体虽然具有较高的磁性能，但却因其现行制备工艺复杂、生产效率低、成本高等原因一直未能获得广泛应用。

各向异性钕铁硼粘结磁体现行的制备工艺为：磁粉与粘结剂、添加剂混炼得到预压缩磁粉→加热预压缩磁粉和模具→温压磁场取向成形→冷却→退磁脱模→固化→光饰→表面涂覆→检测。其制备工艺的复杂性尤其表现在其磁场取向成形时需要加温，即成形时预压缩粉末和成形模具都需要达到高于室温的温度，根据粘结剂的不同，这一温度一般要求在90～180℃。之所以进行温压工艺，是由于磁粉在与粘结剂、添加剂混炼后存在大量的、较高强度的团聚磁粉，其易磁化轴方向各异，大幅度降低磁粉的取向度。温压的目的就是使粘结剂软化，降低粘结剂粘度，进而降低成形取向时粘结剂对磁粉的阻挠，同时降低获得高密度的成形压强，以让磁粉充分取向、获得较高的取向度和磁性能。温压磁场取向成形工艺虽然能够使磁体获得较高的取向度和磁性能，但是高温下模具的润滑、粉末间的润滑、脱模时磁体的冷却与变形、模具的频繁升温与降温、取向线包的冷却与成形加温的矛盾等，都使得该工艺十分复杂，且生产效率低、成本高。

中国专利CN 101937769 B公开了一种各向异性钕铁硼粘结磁体无粘结剂高速成形的方法，该方法能够制得较高密度、较高磁性能的磁体，但是仍然需要加温成形，而且高速冲压对于壁厚0.8-1.8mm薄壁环形磁体(钕铁硼粘结磁体的典型形状)的模具损伤极大，该技术仍无法实现大批量、快速生产。中国专利CN 101238530 A公开了一种稀土类合金系无粘结剂磁铁及其制造方法，该方法不使用树脂类粘结剂，而是采用急冷稀土合金粉末颗粒的析出物在高真空下进行低温固相烧结使粉末相互结合，但是粉末制备条件、磁体制备控制条件严格、工艺也比较复杂。

发明内容

本发明的一个目的在于针对现有钕铁硼磁粉制备工艺复杂、生产效率低、成本高等不足，提供一种无粘结剂、常温成形取向的生产各向异性钕铁硼粘结磁体的方法。本发明的另一个目的在于得到根据本发明的方法制备出的各向异性钕铁硼粘结磁体。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种各向异性钕铁硼粘结磁体的制备方法，包括以下步骤：

将磁粉填充到模具内，在常温下、磁场中取向成形，得到成形坯；

将得到的所述成形坯放入胶液内，进行真空浸胶处理；

将所述真空浸胶处理后的成形坯进行固化处理，之后进一步经过光饰、表面涂覆制备出各向异性钕铁硼粘结磁体。

进一步地，其中，所述胶液包括有机溶剂和有机粘结剂；所述有机溶剂包括乙醇和丙酮；所述有机粘结剂包括环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸中的一种或几种，所述有机粘结剂的在胶液中的比例为5～30wt％，优选18～22wt％。

进一步地，所述真空浸胶处理时的真空度控制在0.1Pa～500Pa，优选10-100Pa；所述真空浸胶的时间为30～360s，优选45-75s。

进一步地，所述磁场采用脉冲磁场，强度为2～5Tesla，优选3～4Tesla； 所述取向成形的压强为600～1500MPa，优选800～1200MPa。

进一步地，在所述将磁粉填充到模具内的步骤之前，对所述磁粉进行分级筛分，并进行粒度调配，得到制备的磁粉。

进一步地，所述固化处理的温度为150～200℃，时间为10～120min。

进一步地，在所述磁粉中添加内润滑剂；所述内润滑剂包括：硬脂酸盐、合成石蜡，优选硬脂酸锌；所述内润滑剂在所述胶液中的比例为0.05～0.8wt％，优选0.2～0.5wt％。

进一步地，在所述磁粉中还添加柔软性粉末，所述柔软性粉末包括铜粉、铝粉、锌粉以及它们的合金粉。

更进一步地，还对所述模具的模壁进行润滑；对所述模壁进行润滑的润滑剂包括二硫化钼、硬脂酸盐的乙醇悬浮液；对所述模壁进行润滑的方式包括喷涂、刷涂。

为了实现上述第二个目的，本发明通过上述方法制备得到各向异性钕铁硼粘结磁体。