[发明专利]一种粘结永磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种粘结永磁体的制备方法，包括：分别称量磁粉和聚四氟乙烯微粉；将聚四氟乙烯微粉进行冷冻高能球磨处理，球磨温度低于‑20˚C，球料质量比为10~30，球磨介质为液氮和酒精的混合液体，球磨时间为1~4 h；聚四氟乙烯球磨完成后，取出钢球，加入磁粉混合，混合介质为液氮和酒精的混合液体，混合时间为0.5~2 h；混合完成后，在氮气保护的无氧环境下取出粉末；采用热压成型工艺对混合粉末进行成型处理，获得新型粘结永磁体。本发明制备方法中采用聚四氟乙烯作为粘结剂，对聚四氟乙烯微粉进行冷冻高能球磨破碎，优化聚四氟乙烯粉末在粘结磁体中的分散效率，制得的粘结永磁体磁性能较高，抗弯强度与电阻率较大。

技术领域

本发明属于磁性材料技术领域，具体涉及一种新型粘结永磁体的制备方法。

背景技术

粘结永磁体是永磁粉末和粘结剂（包括添加剂）组成的复合材料。粘结永磁体主要用于制作微型电机、步进电机、磁密封圈、各种玩具等。

目前，粘结永磁体的制备方法多种多样。现有的粘结永磁体一般采用环氧树脂或者橡胶作为粘结剂。采用环氧树脂作为粘结剂时，利用丙酮溶解树脂然后包裹在磁粉表面，然后进行模压，环氧树脂的固化温度约为200度，高温状态下容易老化，造成磁体断裂失效。采用橡胶作为粘结剂，其含量超过40%，会造成磁体的磁性能较低。

因此，如何制备机械强度高，磁性能优良的粘结磁体是亟需解决的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种粘结永磁体的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种粘结永磁体的制备方法，包括以下步骤：

（1）分别称量磁粉和聚四氟乙烯微粉；

（2）将聚四氟乙烯微粉进行冷冻高能球磨处理，球磨温度低于-20 ˚C ，球料质量比为10~30，球磨介质为液氮和酒精的混合液体，球磨时间为1~4 h；

（3）聚四氟乙烯球磨完成后，取出钢球，加入磁粉进行混合，混合介质为液氮和酒精的混合液体，混合时间为0.5~2 h；

（4）混合完成后，在氮气保护的无氧环境下取出粉末；

（5）采用热压成型工艺对混合均匀的粉末进行成型处理，完成后获得新型粘结永磁体。

进一步地，步骤（1）中所述磁粉为钕铁硼磁粉、钐钴磁粉、锰铋磁粉中的一种或几种，磁粉粒度为8~30 µm。如果磁粉粒度小于8µm，十分容易氧化、易团聚并且流动性很差，影响最终制得的磁体密度。

进一步地，步骤（1）中所述的聚四氟乙烯微粉的粒度为2~4 µm。聚四氟乙烯微粉的粒度略小于磁粉的粒度是为了降低聚四氟乙烯的使用量，同时保证粘结强度；但是聚四氟乙烯微粉的粒度不能太小，不然容易发生团聚。

进一步地，步骤（1）中所述的磁粉和聚四氟乙烯的添加比例，以质量百分比计，磁粉占80%~97%，聚四氟乙烯微粉占3%~20%。

进一步地，步骤（2）和（3）中所述液氮和酒精的混合液体，按体积比计，液氮和酒精比例为2~5。酒精和液氮混合添加是为了使温度下降或者变化更平缓，因为液氮温度很低且气化很快，因此加入酒精作为缓冲剂。

在其他实施方式中，可以采用其他的球磨介质或者混合介质，比如用丙酮或者甲苯替换酒精，但丙酮和甲苯有毒性且不环保，价格也更高。或者用液氢或液氦替换液氮，但液态气体（液氢或液氦）的温度更低，温度变化太剧烈，不利于控制，并且成本急剧上升。

进一步地，步骤（5）中，成型处理条件：成型温度为180~350 ˚C，成型压力为5~50MPa，时间为10~30s。

进一步地，步骤（2）中， 1克聚四氟乙烯对应30~60mL球磨介质。