[发明专利]用于铁基稀土粉末上的有机钝化层的涂料配方和应用

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2003年11月25日提交的美国临时专利申请60/524,633的优先权，该临时专利申请的全部内容纳入本文作为参考。

发明领域

本发明涉及用于稀土-过渡金属-硼(RE-TM-B)磁体材料，如用快速凝固工艺(rapid solidification processes)制得的钕-铁-硼型磁性粉末的涂料配方，其目的是在暴露于侵蚀性环境时用于抗腐蚀和/或氧化或用于钝化。本发明还涉及将涂料配方应用到稀土-过渡金属-硼(RE-TM-B)磁体粉末上的方法。

发明背景

各向同性聚合物粘结的稀土永磁体已被用于各种高级发动机和电子设备中。随着发动机和电子设备的小型化，必需减小所用磁体的尺寸。为了实现有效的小型化和有效的能量或信号输出，这些应用必定需要具有高通量密度的磁体。决定各向同性聚合物粘结磁体的通量密度的因素可以分成两部分：所用磁体材料的类型和这些聚合物粘结磁体中磁体材料的体积分数。

选择磁性材料类型的标准受给定应用所需的操作条件的强烈影响。用于制备聚合物粘结磁体的聚合物粘结剂必须能够提供足够的机械强度，以在高至所需的操作温度时将磁体粉末保持在一起，并维持设定的形状规格，并经受该操作温度而不会软化、变形或破裂。该磁性材料必须提供足够的通量以在操作温度下维持所需的性质，而基本上没有磁损失。磁体材料的通量老化损失为磁体材料的热稳定性和抗腐蚀和氧化环境的能力提供了指征，它能反应磁性材料在给定温度下随时间保持磁通量的能力。粘结磁体的通量老化损失最终决定了磁体在各种用途中的效用，如果粘结磁体被用于高温用途，则应该将通量老化损失最小化。应该将组成材料的氧化或腐蚀降解和总体磁性的改变最小化，以增强粘结磁体的效用。

有机材料和磁性材料的组合和数量应该可以使前述的所需性质最优化并获得这些性质。聚合物粘结磁体中磁体粉末的量典型地用质量分数或体积分数表示，该量取决于聚合物粘结剂类型、聚合物粘结剂的分子量、和有效组合所述材料所用的方法。根据成型方法，可以利用各种聚合物来制备各向同性粘结磁体。压制成型、注射成型、挤出和滚压是制备工业量聚合物粘结磁体的公知方法。

压制成型或挤压磁体能使磁体达到获得强磁性所需要的理想的高体积分数(大于83％)。典型地，热固聚合物如环氧树脂、酚醛树脂、和其它可交联树脂与它们各自的固化剂可用于制备如下磁体的方法中：该磁体与未涂布的粉末相比较少受热或化学攻击的影响。这些材料最初是低分子量物质，可以容易地用作磁性粉末的涂料。可以将这些组分成型并固化，以制备抗高温(典型地不高于250℃)和化学溶剂的磁体。热固粘结剂的交联程度或交联密度控制着涂料对氧化和腐蚀的总体抗性以及最终磁体的机械强度。