[发明专利]一种可膨胀烧结钕铁硼磁体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种可膨胀烧结钕铁硼磁体及制备方法和应用，所述磁体包括烧结钕铁硼磁体及涂覆于烧结钕铁硼磁体表面的可膨胀涂层。本发明通过采用涂覆有可膨胀涂层的烧结钕铁硼磁体来代替传统的环氧树脂粘接涂层磁体加灌封树脂胶的装配方式，可将涂覆有可膨胀涂层的磁体插入磁钢槽内，利用涂层自身不可逆的膨胀，来实现磁体在磁钢槽的固定。同时本发明可膨胀涂层的使用，大大缩短了电机装配的时间，并提高了电机装配的精度。且本发明涂覆有可膨胀涂层的烧结磁体具有优异的抗高温、抗老化及耐腐蚀性能和结合力强等优异特性。

技术领域

本发明涉及磁性材料表面防护技术领域，具体涉及一种可膨胀烧结钕铁硼磁体及制备方法和应用。

背景技术

烧结钕铁硼磁体因具有优异的剩磁、矫顽力和磁能积，被称为当代“磁王”，因而被广泛应用于能源、交通、机械、医疗、IT、家电等行业，特别是随着新能源的开发和利用，使烧结钕铁硼磁体的需求和应用不断扩大。烧结钕铁硼磁体的出现大大促进了永磁电机的发展，使原先使用铁氧体或钐钴磁体做电机定子或转子的产品都力图使用烧结钕铁硼永磁代替，以减轻电机重量、提高功率系数、并增加输出功率。但是烧结钕铁硼由主相Nd₂Fe₁₄B、富Nd相和富B相组成，而其中金属Nd元素的化学活性最强，其在潮湿、高温以及电化学环境中极易被腐蚀，从而严重限制了烧结钕铁硼磁体应用领域的进一步拓展。

目前，电机行业普遍采用电泳环氧树脂涂层进行表面防护，涂层厚度为15-30μm，该涂层与基体的结合力强，并具有耐酸、耐碱等突出优点。然而，在电机装配过程中，需要采用灌封树脂胶进行装配，即：将磁石插入到磁钢槽内，再注射树脂胶，并加热固化，以使磁体固定在磁钢槽内部。因而在电机装配过程中，不仅需要考虑树脂胶的流动性、粘结性、导热性、耐油性、环保性等因素，同时由于树脂胶加热固化耗时较长，通常需要加热固化24h以上才能达到电机装配中对粘结力的要求。此外，环氧树脂粘接涂层虽然性能优异，但该涂层硬度较小，耐磨性能极差，在包装运输及电机装配中易发生破损，且由于环氧树脂粘接涂层为阴极保护涂层，一旦涂层发生破损，磁体将遭受严重的腐蚀。因此，如何将磁体固定在磁钢槽内，并使涂层具有较高的硬度和耐磨性能成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了改善上述技术问题，本发明提供一种可膨胀烧结钕铁硼磁体，所述磁体包括烧结钕铁硼磁体及涂覆于烧结钕铁硼磁体表面的可膨胀涂层。

根据本发明的实施方案，所述可膨胀涂层的厚度为50-300μm，优选为80-150μm，示例性为50μm、80μm、110μm、150μm、180μm、200μm、250μm、300μm。

根据本发明的实施方案，所述可膨胀涂层在60-100℃下软化，示例性为在60℃、70℃、80℃、90℃、100℃下软化。

根据本发明的实施方案，在无压力的状态下，所述可膨胀涂层厚度的膨胀率为200％-400％，优选为300-400％，示例性为200％、220％、250％、280％、300％、350％、400％。

本发明的可膨胀涂层在165-210℃加热下，可膨胀涂层内部有机树脂会发生交联，以实现固定成型。

根据本发明的实施方案，所述可膨胀涂层膨胀后，涂层呈蜂窝状。优选地，所述可膨胀涂层膨胀后具有基本上如图1所示的形貌。

本发明中，膨胀率＝自由状态下涂层膨胀后的厚度/可膨胀涂层膨胀前的厚度。

根据本发明的实施方案，所述可膨胀涂层中至少含有水溶性树脂和发泡剂。

优选地，所述水溶性树脂选自水溶性丙烯酸树脂、水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂中的至少一种。优选选自水溶性丙烯酸树脂。

根据本发明的实施方案，所述可膨胀涂层中，所述水溶性树脂的固体分含量为30-50％，示例性为30％、35％、40％、50％。