專利名稱：磁取向擠出成型粘結(jié)永磁材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于永久磁性材料領(lǐng)域，特別適用于采用以廉價(jià)鐵鱗為原料的鐵氧體(BaO·6Fe2O3或SrO·6Fe2O3)粉末所制備的擠出成型磁取向粘結(jié)磁體的制造方法。
現(xiàn)在采用的各種擠出方法制備最大磁能積大于11.1KJ·m-3，內(nèi)稟矯頑力大于215k·A·m-1高性能各向異性粘結(jié)鐵氧體材料，均采用成本較高的以鐵紅為原料制備的鐵氧體粉末。由于我國(guó)多數(shù)鐵氧體生產(chǎn)廠商多采用廉價(jià)的鐵鱗為原料制備鐵氧體粉末，在我國(guó)應(yīng)用受到了限制。
本發(fā)明的目的是提供一種采用廉價(jià)的鐵鱗為原料擠出成型制備高性能粘結(jié)鐵氧體永磁材料及其這種材料的制作方法。
本發(fā)明所提出的是一種磁取向擠出成型粘結(jié)永磁材料，這種磁性材料采用了以鐵鱗為原料制備的鐵氧體磁粉作為磁性主體，采用以氯化聚乙烯(CPE)為主體的熱塑性彈性體為粘結(jié)劑和獨(dú)特的制造工藝，在自行研制的磁取向各向異性粘結(jié)磁體擠出成型機(jī)(已申報(bào)專利)上成型，獲得了各項(xiàng)磁性能指標(biāo)均佳的磁性能。
本發(fā)明所提出的磁取向擠出成型粘結(jié)磁性材料的制造工藝如圖2所示。先將橡塑磁粉與粘結(jié)劑、助劑和偶聯(lián)劑一起在高混機(jī)中混合。在對(duì)輥開(kāi)煉機(jī)上混煉成片，切成3×3(mm)2的小粒，擠出成型條狀磁體，磁條經(jīng)退磁包裝后成為產(chǎn)品。本發(fā)明所提出的工藝與現(xiàn)有工藝(如

圖1示)相比，主要在以下方面有較大的改進(jìn)或創(chuàng)新，如圖1和圖2中虛線框出部分示。
1、新工藝采用了鐵鱗為原料制備鐵氧體磁粉。鐵鱗具有成本低，資源廣泛，在我國(guó)應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。
2、新工藝省去了現(xiàn)有工藝偶聯(lián)劑處理的工序，采用增塑劑稀釋偶聯(lián)直接加入磁粉中混合。偶聯(lián)劑處理工藝需采用有機(jī)溶劑稀釋偶聯(lián)劑，與磁粉充分混合后再將有機(jī)溶劑揮發(fā)掉。操作繁索，污染環(huán)境，易燃易爆和易出現(xiàn)安全事故。
3、粘結(jié)劑配方采用熱塑性彈性體的配方體系，有兩大系列。
(1)CPE為主相，加入CPE、ACR和助劑，PE占50-80%wt%，EVA占20-50wt%，ACR1-5wt%，助劑占1-5wt%，簡(jiǎn)稱塑彈體Ⅰ。
(2)PE為主相，加入CPE、ACR和助劑，PE占50-80%wt%，EVA占20-50wt%，ACR占0-5wt%，助劑占1-5wt%，簡(jiǎn)稱塑彈體Ⅱ。
其中CPE-氯化聚乙烯PE-聚乙烯EVA-乙烯醋酸乙烯共聚物ACR-丙烯酸丁酯與甲基丙烯酸甲酯共聚物采用熱塑性彈體粘結(jié)劑配方體系，使得磁體擠出成型過(guò)程中在口模的高溫段具有良好的流動(dòng)性，磁粉顆粒在磁場(chǎng)的作用下容易獲得取向狀態(tài)。在溫度較低的定型段，具有彈性體的性能，利于高磁粉填充復(fù)合體順利擠出口模，并很好地實(shí)現(xiàn)取向態(tài)的保持和磁體的定型。熱塑性彈性體的采用是高磁粉填充，擠出成型粘結(jié)磁體獲得高的磁特性的關(guān)鍵。
實(shí)施舉例1采用鐵鱗(Fe3O4)為原料制成細(xì)鍶鐵氧體(SrO·6Fe2O3)粉，采用塑彈體Ⅰ的粘結(jié)劑配方體系，用DOP(二辛酯)稀釋鈦酸酯偶聯(lián)劑，再將粘結(jié)劑、磁粉和稀釋的偶聯(lián)劑一起放入高混機(jī)中混合10-20分鐘，在對(duì)輥混煉機(jī)上70℃-80℃混煉10分鐘，制成3×3×4(mm)3的顆粒，取向磁場(chǎng)下擠出成型制成各向異性粘結(jié)磁體，經(jīng)國(guó)家計(jì)算科學(xué)院測(cè)量結(jié)果表明，磁性能超過(guò)了鐵紅為原料制成磁體的性能，見(jiàn)表1。
2、采用熱塑性彈性體Ⅱ的配方體系，經(jīng)上述方法制得的粘結(jié)磁體達(dá)到了鐵紅為原料制成磁體相同的性能，見(jiàn)表1。
表1 樣塊磁測(cè)量結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種新型的磁取向各向異性粘結(jié)磁體擠出成型機(jī)，其特征在于這種擠出機(jī)的傳動(dòng)部分采用了大功率調(diào)速電機(jī)和減速機(jī)，機(jī)體采用低長(zhǎng)徑比，低壓縮比的螺桿設(shè)計(jì)。
2.一種新型的磁取向各向異性粘結(jié)磁體擠出成型機(jī)，其特征在于這種擠出機(jī)在成型口模和機(jī)身之間采用了分流梭設(shè)計(jì)，分流梭可有效地克服旋流，利于取向，產(chǎn)生反壓提高流體的塑化質(zhì)量。
3.一種新型的磁取向各向異性粘結(jié)磁體擠出成型機(jī)，其特征在于在權(quán)利要求2中所述的分流梭外部的輸料筒采用了高傳送壓縮比的設(shè)計(jì)，與分流梭配合使用縮短了流體的傳熱導(dǎo)程提高了流體的傳輸質(zhì)量，提高粘結(jié)磁體的壓實(shí)密度。
4.一種新型的磁取向各向異性粘結(jié)磁體擠出成型機(jī)，其特征在于該機(jī)的成型口模的設(shè)計(jì)采用了拼裝模的設(shè)計(jì)方法，優(yōu)化磁路設(shè)計(jì)，導(dǎo)磁材料直接成為口模的上下壁，縮短了磁極間隙，提高了取向磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所述的方法制成的擠出機(jī)，其特征在于這種擠出機(jī)可制成高密度(密度達(dá)3.71g/cm3)，高取向度(取向度達(dá)86.96%)的鐵氧體粘結(jié)永磁。保證采用廉價(jià)鐵鱗為原料仍可制成最大磁能積(BH)max達(dá)到12.6KJ·m-3的磁體。
全文摘要
本發(fā)明屬于永久磁性材料領(lǐng)域。特別適用于采用以廉價(jià)鐵鱗為原料的鐵氧體(BaO·6Fe本發(fā)明提出的粘結(jié)永磁材料是采用熱塑性彈性體粘結(jié)劑配方體系和獨(dú)特的偶聯(lián)劑處理方法制成的磁體，該磁性材料原料適應(yīng)性強(qiáng)，工藝及加工設(shè)備簡(jiǎn)單，并且磁性高，性能穩(wěn)定，制造成本僅為國(guó)外同類產(chǎn)品1/3以下。
文檔編號(hào)H01F41/02GK1103988SQ9312005
公開(kāi)日1995年6月21日 申請(qǐng)日期1993年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月15日
發(fā)明者任先京, 尹有祥, 張彥, 劉強(qiáng), 董正柱, 盧兆生 申請(qǐng)人:北京礦冶研究總院