[发明专利]一种冷等静压制备高取向度各向异性粘结磁体的方法

说明书

一种冷等静压制备高取向各向异性粘结磁体的方法，属于稀土磁性材料技术领域。本发明将一定量的热固性树脂和固化剂溶于有机溶剂中制成粘结机，再将各向异性粘结磁粉加入粘结剂溶液中，充分搅拌制备出均匀的悬浮态低粘度磁浆，注入硅胶模具中，真空密封，在1.5T~2T磁场下进行取向，将取向后的磁体进行冷等静压成型，再将成型后的磁体固化，得到高性能的粘结钕铁硼磁体。本发明利用硅胶模具和粘结磁体的原位取向，粘结剂溶液可以充当磁粉之间的润滑剂，保证取向时磁粉得到完整取向，且取向后由于冷等静压的压力是各向同性的，不会破坏已经取向的磁粉的取向度。通过倒模制备复杂的硅胶模具，制备出复杂形状的粘结磁体。本发明模具简单易制备，磁体取向度高，性能高于普通压制和注射成型制备的粘结磁体。

技术领域

本发明属于永磁材料技术领域，提供了一种冷等静压获得高磁性能、高取向度的粘结磁体的方法。

背景技术

粘结永磁体发展，已经被广泛应用于汽车工业、信息工业、控制测量系统、办公自动化产业等功能材料领域，是当今在高新磁功能材料领域需求量最大、应用最广泛的材料之一。粘结永磁材料可以根据需要进行磁性能和形状设计，并且尺寸精度非常高，形状自由度容易控制，磁体的力学性能和磁性能均匀一致，机械性能优异，可实现大规模的自动化生产，经济效益和发展前景好。

现在生产粘结磁体的方法主要有四种：压制成型、注射成型、压延成型、挤出成型。国内外应用最多的是压制成型和注射成型，其中又以压制成型应用最为广泛。粘结磁体在成型时需要力学性能优异和形状复杂的模具，在压制成型或者注射成型时，金属模具的制备对复杂磁体的产业化带来了一定困难。

各向同性粘结磁体的制备工艺十分成熟，制备过程中只需要控制粉末状态和成型压力的变化即可。对于各向异性粘结磁体的取向一般都是在成型时施加强的取向磁场，在粘结剂固化时依靠粘结剂的粘结力将磁粉原位取向。各向异性粘结磁体的制备困难在于使粉末颗粒成型且有高取向度。在粉末取向过程中，粉末之间阻力对于粉末的取向有很大影响。阻力主要是粉末之间的静磁力、摩擦力，还有粉末的不规则形状都给取向带来一定困难。

目前在各向异性粘结磁体制备时取向和压制成型是同步进行的，在压制成型过程中施加强取向磁场，一是可以获得高取向度的得磁体；二是获得高密度复杂形状的磁体。对于采用压制成型和注射成型制备各向异性磁体时，困难在于磁场的施加和成型时压力对磁体的影响。在成型时，粉末不仅受到强磁场的作用力还受到模具对磁体的单轴作用力，粉末取向时的自由程度受到很大影响，粉末不能完全取向，使得制备各向异性磁体的磁性能远低于理论值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷等静压获得高性能粘结磁体的方法，解决制备复杂形状时磁粉在压制过程中无法完全自由取向的难点，同时在磁体取向度、磁体密度、磁性能等方面具有优异的效果。

为了获得上述的粘结磁体材料，本发明具体步骤如下：

(1)采用模具倒模的方法，制备形状复杂的硅胶模具。

(2)将热固性树脂、固化剂与相当于热固性树脂质量40wt％～150wt％的有机溶剂混合均匀，制成粘结剂预混液，再将30Vol％～60Vol％的各向异性粘结磁粉加入到粘结剂溶液中，搅拌均匀，制备出低粘度高悬浮态磁浆。

(3)将步骤(2)中制备的高悬浮态磁浆加入到步骤(1)中的硅胶模具中，加热40℃～60℃，使溶剂挥发，在1.5T～2T磁场下取向1～10min，再将含磁体的硅胶模具真空封装。

(4)将步骤(3)中封装好的磁体在200MPa～600MPa下冷等静压成型，保压时间为30～60min，再在100℃～200℃保温2～24h固化成型，即可得到高性能各向异性粘结磁体。

步骤(1)中所述的硅胶模具厚度在2mm～5mm。