[发明专利]一种各向异性粘结钕铁硼的多极磁环及其制备方法

说明书

本发明提供了一种各向异性粘结钕铁硼的多极磁环及其制备方法，所述多极磁环为各向异性粘结钕铁硼2n极磁环，其中，n为大于等于2的自然数，在所述磁环上的磁瓦拼接处隐约可见或清晰可见2n条拼接线，所述磁环为将经过取向压制的2n个圆心角为π/n粘接各向异性瓦型毛坯拼接在环形模具后进行二次成型方法压制得到。本发明的制备方法具有磁环取向度高、取向磁场强度高且易于获得且通用性好、退磁磁场强度可调、生产流程短、生产效率高、成本低等特点。

技术领域

本发明涉及一种各向异性粘结钕铁硼的多极磁环及其制备方法。

背景技术

在各向异性钕铁硼磁环中，粘结钕铁硼多极磁环相比烧结钕铁硼多极磁环和热压热变形钕铁硼多极磁环，虽然其最大磁能积低了30～50％，但其具有材料利用率高、尺寸精度高、制造周期短、易于加工等优点，因此各向异性粘结钕铁硼多极磁环近年来发展迅速，市场前景好。

但各向异性粘结钕铁硼多极磁环的制备难度远超各向同性粘结钕铁硼磁环，各向异性粘结钕铁硼多极磁环的制备难点主要在于取向磁场的设计以及磁场取向下的压制成型。各向异性粘结钕铁硼所使用的粘结剂和各向同性粘结钕铁硼一样，通常也是采用有机粘结剂，如环氧树脂、酚醛树脂等，因此在磁场取向成型时要采用80～160℃的温压工艺，使粘结剂软化，以利于磁粉在磁场下的取向。温压工艺的采用对取向磁场的设计造成了很大的不便，如果采用电磁场作为取向磁场，长时间、大电流负荷导线的冷却与温压的加热是不可调和的一对矛盾；如果采用永磁体设计取向磁场，温压的高温度迫使必须选用耐热性好的永磁体，但耐热性好的永磁体其磁性能偏低，造成本来磁场强度就不高的永磁式取向装置的磁场强度就更低了，不利于磁粉的充分取向，同时永磁式取向磁场一旦设计完成，其退磁磁场大小不可调，对矫顽力有差异的不同种类的磁粉、不同批次的磁粉适用性较差。此外，无论是电磁场还是永磁体磁场，要想让磁粉充分取向，磁场源(导线或永磁体)就必须距离磁粉足够近，也就是要求成型模具的壁厚足够薄。但是，各向异性粘结钕铁硼磁粉的成型性很差，要获得较高的成型坯密度，必须采用很高的成型压强，其期望模具壁厚要尽量厚一些，这又是一对不可调和的矛盾。

目前各向异性粘结钕铁硼多极磁环比较成熟的制备工艺是日本爱知制钢株式会社在中国专利CN 102822916 B中公开的，采用常用的分步成型法，特别是十分巧妙的采用永磁体设计出了取向磁场和退磁磁场，但是正如前述分析的，这种取向磁场存在磁场强度偏低、退磁磁场强度不可调的缺点，不同尺寸的磁环需要设计加工不同的取向机构，因此制备的磁环磁性能偏低、成本高，而且磁粉要经三次压制才能最终成型磁环，生产效率不高。

中国专利CN 101103422 B公开了一种多极磁环的制备方法，其要点是将圆环模具的上模分割为4、6或8等份，采用单向磁场每次对其中两份取向并压实，经多次旋转循环直至每份都取向并压实，从而制得多极磁环，该方法主要用于烧结磁体领域。虽然该专利提出其方法也可用于粘结磁体，但是同种粘结磁体和烧结磁体除了基体成分相似以外，其它制备原理、方法全然不同，从工艺流程、制备环境、制备设备，到制备过程中的粉末制备方法、粉末粒度、粉末形貌、粘结剂、添加剂、粉末成型性及成型条件、烧结或固化条件等都不相同，其制备的关键工艺方法也几乎没有平移、借鉴价值。如硬要将该方法用于粘结磁体的制备，根据粘结磁体的制备工艺特点，不难发现用该方法在对其中两份粘结磁粉尤其是最初两份粘结磁粉压实时，在压力作用下，受压2份处的磁粉会部分移动到环形模腔的其他非受压处，破坏了磁粉在环形模腔内的均匀性，以寻求力的平衡，最后的结果就是制备的磁环圆周密度分布不均，磁环一周的磁性能均匀性差、圆周尺寸一致性差，而且每两份至少经2次取向压实过程和1次退磁过程，生产周期长，效率低。

发明内容