一种柔性稀土粘结磁体及其制造方法.pdf

一种柔性稀土粘结磁体，由各向异性钕－铁－氮磁粉、粘结剂和加工助剂混炼均匀，然后用压延、平板压制或压延和平板压制混合工艺制成，加工过程中采用磁场取向法对磁体进行取向，当粘结剂选用橡胶类时，在加工过程中还需添加硫化剂进行硫化，本发明磁体的组分及重量含量为：各向异性钕－铁－氮磁粉80～98％、粘结剂1.5～15％、硫化剂0～5％、加工助剂0.1～5％。本发明磁体具有优良的磁性能，较好的柔软性，低成本等特点。

1、  一种柔性稀土粘结磁体，其组分及重量含量为：
各向异性钕-铁-氮磁粉    80～98％
              粘结剂    1.5～15％
              硫化剂    0～5％
            加工助剂    0.1～5％。

2、  根据权利要求1所述的柔性稀土粘结磁体，其特征在于：所述的各向异性钕-铁-氮磁粉的基本成分包括以Nd为主的稀土元素、以Fe为主的过渡金属元素、以N为主的基本元素。

3、  根据权利要求1所述的柔性稀土粘结磁体，其特征在于：所述的粘结剂选用氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、丁腈橡胶、乙丙橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、氯醚橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚异丁烯橡胶、聚丁二烯橡胶、聚异戊烯橡胶、氟橡胶和热塑性弹性体中的一种或者几种。

4、  根据权利要求1所述的柔性稀土粘结磁体，其特征在于：所述的硫化剂选用有机过氧化物、有机载硫体、甲基丙烯酸镁、甲基丙烯酸锌、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯，二甲醇二甲基丙烯酸酯、四丙烯酸四羟甲基丙烷酯和异氰酸三烯丙酸中的一种或者几种。

5、  根据权利要求1所述的柔性稀土粘结磁体，其特征在于：所述的加工助剂选用偶联剂、增塑剂、润滑剂、防老剂和抗氧剂中的一种或者几种。

6、  一种权利要求1所述的柔性稀土粘结磁体体的制造方法，其特征在于：将各向异性钕-铁-氮磁粉、粘结剂和加工助剂混炼均匀，然后用压延、平板压制或压延和平板压制混合工艺制成，加工过程中采用磁场取向法对磁体进行取向，其磁场强度范围0.5～5万Oe。

7、  根据权利要求6所述的柔性稀土粘结磁体的制造方法，其特征在于：粘结剂选用橡胶类时，在加工过程中还需添加硫化剂进行硫化，硫化方式选用电子束硫化、辐射硫化、红外硫化、热空气室硫化、沸腾床硫化、微波硫化或平板加热硫化。

一种柔性稀土粘结磁体及其制造方法
所属技术领域
本发明涉及一种稀土粘结永磁材料，本发明还涉及一种稀土粘结永磁材料的制造方法。
背景技术
以往粘结类稀土磁体多数是NdFeB磁体，该类磁体采用的磁粉多以Nd-Fe-B磁粉为主，加工方法有挤出、注射、模压工艺等，正如CN1167989A所述，采用了热塑性树脂为粘结剂，磁粉采用R-Fe-B系、Sm-Co系或Sm-Fe-N系磁粉，该专利所述热塑性树脂与以上磁粉有一定的亲和性，其说明的用量亦适合以上磁粉的加工。采用NdFeB磁粉制得的磁体具有很高的磁性能，但是也有其缺点：抗氧化腐蚀性能不好，磁体通常需要进行特殊的表面处理如电泳和喷漆等，另外SmCo类磁体虽然防氧化腐蚀性好，但磁性能不高，且所制得的磁体很难具有柔性，曲绕性不佳。
采用Nd-Fe-N磁粉的稀土磁体具有较高的磁性能，抗氧化腐蚀性较好，粘结Nd-Fe-N磁体的制造涉及到粘结剂橡胶或树脂的种类、粘结剂的用量、具体的加工工艺及其参数，这些应当予以明确。
粘结柔性永磁材料已广泛应用于家电、电脑、汽车、办公室及工厂自动化等领域，制造各种微特电机和磁吸装置，市场潜力巨大。在现有大规模生产技术中，粘结柔性永磁磁体采用的永磁粉多为铁氧体永磁粉，此类铁氧体粘结磁体虽然具有一定的抗氧化腐蚀性能和较好的机械性能，但是磁性能较低，不能满足高性能微特电机等应用需要。
发明内容
本发明的目地在于提供一种成本低、磁性能优良、耐腐蚀性好的新型柔性稀土粘结磁体。
本发明的另一目的在于提供上述柔性稀土粘结磁体的制造方法。
本发明提供的一种柔性稀土粘结磁体，其组分及重量含量为：
        各向异性钕-铁-氮磁粉     80～98％
                   粘结剂        1.5～15％
                   硫化剂        0～5％
                   加工助剂      0.1～5％。
本发明柔性稀土粘结磁体采用的各向异性钕-铁-氮磁粉的基本成分包括以Nd为主的稀土元素、以Fe为主的过渡金属元素、以N为主的基本元素；粘结剂选用氯化聚乙烯(CPE)、氯磺化聚乙烯(CSM)、丁腈橡胶(NBR)、乙丙橡胶(EPDM)、顺丁橡胶(BR)、氯丁橡胶(CR)、丁苯橡胶(SBR)、丁基橡胶(IIR)、硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、氯醚橡胶、丙烯酸酯橡胶(ACM)、聚异丁烯橡胶、聚丁二烯橡胶、聚异戊烯橡胶(IR)和氟橡胶(FKM)和热塑性弹性体等中的一种或者几种；硫化剂选用有机过氧化物、甲基丙烯酸镁、有机载硫体、甲基丙烯酸锌、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTA)，二甲醇二甲基丙烯酸酯(2G)、四丙烯酸四羟甲基丙烷酯(A-TMMT)和异氰酸三烯丙酸(TAC)中的一种或者几种；加工助剂选用偶联剂、增塑剂、润滑剂、防老剂和抗氧剂中的一种或者几种。
本发明柔性稀土粘结磁体的制造方法是：将各向异性钕-铁-氮磁粉、粘结剂和加工助剂混炼均匀，采用的混炼方法可以是辊式混炼法、捏炼机混炼法、螺杆挤出机混炼法、直接搅拌法、溶剂中搅拌法等，然后用压延、平板压制或压延和平板压制混合工艺制成，加工过程中采用磁场取向法对磁体进行取向以获得更好的磁性能，其磁场强度范围0.5～5万Oe。当粘结剂选用橡胶类时，在加工过程中还需添加硫化剂进行硫化，硫化方式选用电子束硫化、辐射硫化、红外硫化、热空气室硫化、沸腾床硫化、微波硫化或平板加热硫化。最后根据产品的性能要求选择是否采用热处理工序。
本发明具有以下有益效果：
1.由于采用国产各向异性钕-铁-氮稀土磁粉作为原料，原料资源丰富并可有效降低成本。
2.由于各向异性钕-铁-氮稀土磁粉的耐腐蚀性优于快淬钕铁硼磁粉，所以本发明磁体的耐腐蚀性较好，因而其使用范围更广。
3.本发明磁体具有较好的柔软性和优良的磁性能。
4.本发明磁体可广泛用于微电机、汽车制造，电子仪器等领域。
具体实施方式
实施例1
磁体配方为各向异性Nd-Fe-N磁粉92％(重量百分比)，氯化聚乙烯(CPE)含量为6.8％(重量百分比)，邻苯二甲酸酯增塑剂0.4％(重量百分比)，硬脂酸盐润滑剂0.3％(重量百分比)，酮胺类化合物抗氧剂0.5％(重量百分比)，将以上各组分采用捏炼机混炼法混炼至均匀，所得的混合物在辊式压延机中被制成一定厚度要求的磁片，在磁片成型过程中增加了取向磁场，磁场强度为8000Oe，制成磁片厚度约2mm。所制得磁体的拉伸强度为6.3MPa，延伸率为118％，最大磁能积为6.5MGOe。
实施例2
磁体配方为各向异性Nd-Fe-N磁粉93.8％(重量百分比)，丁腈橡胶(NBR)含量为4.8％(重量百分比)，环氧类衍生物增塑剂0.3％(重量百分比)，酚类化合物抗氧剂0.6％(重量百分比)，三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTA)0.5％(重量百分比)，将以上各组分采用捏炼机混炼法混炼至均匀，所得的混合物在平板压力成型机中被制成一定厚度要求的磁片，在磁片成型过程中还增加了取向磁场，磁场强度为12000Oe，制成磁片厚度约2mm。采用辐射硫化。所制得磁体的拉伸强度为3.2MPa，延伸率为54％，最大磁能积为7.1MGOe。
实施例3
磁体配方为各向异性Nd-Fe-N磁粉94％(重量百分比)，聚异丁烯橡胶含量为4.8％(重量百分比)，己二酸酯类增塑剂0.3％(重量百分比)，肼化合物抗氧化剂0.4％(重量百分比)，有机过氧化物0.5％(重量百分比)，将以上各组分采用捏炼机混炼法混炼至均匀，所得的混合物在辊式压延机中被预制成一定厚度的磁片，再将预制磁片在平板压力成型机中被制成一定厚度要求的磁片，最后该磁片在辊式压延机中精确压制到2mm厚，在磁片成型过程中还增加了取向磁场，磁场强度为12000Oe，采用红外硫化。所制得磁体的拉伸强度为2.7MPa，延伸率为43％，最大磁能积为7.8MGOe。
比较例1
磁体配方为各向异性Nd-Fe-N磁粉93％(重量百分比)，丁腈胶(NBR)含量为5.5％(重量百分比)，环氧类衍生物增塑剂0.4％(重量百分比)，酚类化合物抗氧化剂0.6％(重量百分比)，三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTA)0.5％(重量百分比)，将以上各组分采用捏炼机混炼法混炼至均匀，所得的混合物在平板压力成型机中被制成一定厚度要求的磁片，在磁片成型过程中不采用磁场取向，制成磁片厚度约2mm。采用辐射硫化。所制得磁体的拉伸强度为3.2MPa，延伸率为54％，最大磁能积为3.4MGOe。该磁体磁性能不高。