一種高磁能的釹鐵硼磁性材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高磁能的釹鐵硼磁性材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]釹鐵硼磁性材料是目前的朝陽產(chǎn)業(yè)，在某些新的領(lǐng)域，應(yīng)用越來越廣泛，并且符合國家建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的戰(zhàn)略部署。
[0003]釹鐵硼具有極高的磁能積和矯力，同時高能量密度的優(yōu)點使釹鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中獲得了廣泛應(yīng)用，從而使儀器儀表、電聲電機、磁選磁化等設(shè)備的小型化、輕量化、薄型化成為可能。隨著近年來釹鐵硼企業(yè)技術(shù)工藝和設(shè)備的不斷改進提高，我國高性能釹鐵硼應(yīng)用產(chǎn)品將會越來越多，對其要求也越來越高。但目前現(xiàn)有市場上的釹鐵硼磁性材料的磁性性能不能滿足使用需求，而且制作工藝復雜，需進一步改進完善性能。例如現(xiàn)有技術(shù)中，由于相容性的問題，加工得到的塑料基磁性復合材料的最大磁能面積、力性能大多不理想。
[0004]總之，現(xiàn)有技術(shù)中的磁性復合材料不能保證具有較高的磁能面積，同時材料的力學性能還能滿足應(yīng)用，尤其是新技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過巧妙構(gòu)思，經(jīng)過多次實驗，選擇將磁性粉體與有機熔融體巧妙結(jié)合，保證產(chǎn)品的強度，使得產(chǎn)品具有高的磁性，解決了上述問題。
[0006]具體而言本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:一種高磁能的釹鐵硼磁性材料，其由以下重量份數(shù)的原料制成:鐠釹20-30份，硼鐵20-30份，釹鐵硼5-10份，氧化鈷1_3份，三氯化鐵10-15份，納米級氧化鋅3-5份，氧化鈣12-14份，炭黑5_8份，偶聯(lián)劑2_5份，絹云母粉體2-5份，環(huán)氧樹脂40-45份，丁基橡膠20-30份，丙烯酸甲酯10-15份，且所述的鐠釹與硼鐵質(zhì)量之比為1:1。
[0007]進一步的，所述的偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯與過氧化苯甲酸叔丁酯的混合物。
[0008]進一步的，所述的異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯與過氧化苯甲酸叔丁酯的質(zhì)量之比為2-3:1。
[0009]進一步的，所述的納米級氧化鋅的粒徑為40-60納米，且比表面積不小于60平方米/克。
[0010]進一步的，其由以下重量份數(shù)的原料制成:鐠釹30份，硼鐵30份，釹鐵硼10份，氧化鈷1份，三氯化鐵15份，納米級氧化鋅3份，氧化鈣14份，炭黑8份，偶聯(lián)劑2份，環(huán)氧樹脂40份，丁基橡膠30份，丙烯酸甲酯15份，絹云母粉體4份。
[0011]進一步的，其由以下重量份數(shù)的原料制成:鐠釹20份，硼鐵20份，釹鐵硼5份，氧化鈷1份，三氯化鐵10份，納米級氧化鋅3份，氧化鈣12份，炭黑8份，偶聯(lián)劑5份，環(huán)氧樹脂45份，丁基橡膠20份，丙烯酸甲酯10份，絹云母粉體5份。
[0012]本發(fā)明還提供一種制備如本發(fā)明前述的高磁能的釹鐵硼磁性材料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:步驟一，將鐠釹、硼鐵和釹鐵硼置于磷酸鋅溶液中浸泡0.5-lh，然后用檸檬酸溶液進行淋洗0.5-lh，再用清水浸泡2h ;步驟二，然后在50-70°C下攪拌干燥l_2h，形成釹鐵硼磁粉；步驟三，按重量份數(shù)將氧化鈷、三氯化鐵、納米級氧化鋅、氧化鈣和炭黑，攪拌均勻分散在所述的磁性粉體上，混合均勻，形成磁性混合粉體；步驟四，將環(huán)氧樹脂、丁基橡膠和丙烯酸甲酯在反應(yīng)釜中升溫到180-185Γ熔融，按重量份數(shù)加入偶聯(lián)劑和絹云母粉體，攪拌速度為1000r/min保持10_20min有機熔融體；步驟五，將步驟三和步驟四所得到的產(chǎn)物投入到雙螺桿擠出機中擠出，冷卻，切割得到高磁能的釹鐵硼磁性材料。
[0013]進一步的，步驟五中，擠出造粒的工藝參數(shù)為:利用輔助喂料系統(tǒng)加入混合原料，喂料速度為40r/min ;螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min。
[0014]進一步的，步驟一中將鐠釹、硼鐵和釹鐵硼置于磷酸鋅溶液中浸泡lh，然后用檸檬酸溶液進行淋洗0.5h，再用清水浸泡2h ;步驟二中在60°C下攪拌干燥2h，形成釹鐵硼磁粉。
[0015]進一步的，步驟四，將環(huán)氧樹脂、丁基橡膠和丙烯酸甲酯在反應(yīng)釜中升溫到182°C熔融，按重量份數(shù)加入偶聯(lián)劑和絹云母粉體，攪拌速度為1000r/min保持lOmin有機熔融體。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)效果是:由于混合鐠釹、硼鐵和釹鐵硼，形成釹鐵硼磁粉；再與磁性粉體混合即按重量份數(shù)將氧化鈷、三氯化鐵、納米級氧化鋅、氧化鈣和炭黑，攪拌均勻分散在所述的磁性粉體上，混合均勻，形成磁性混合粉體；保證了產(chǎn)品具有較高的磁性能，由于納米級的氧化鋅的分散效果較好，使得粒子混合均勻。由于經(jīng)過發(fā)明人適配的環(huán)氧樹脂、丁基橡膠和丙烯酸甲酯，在偶聯(lián)劑和絹云母粉體的作用下，使得最終產(chǎn)品具有良好的機械加工性能。經(jīng)測試，本發(fā)明得到的耐腐蝕磁性復合材料的抗壓強度不低于780N/mm2，表磁強度不低于1880高斯，最大磁能積不低于275KJ/m3。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。
[0018]實施例1
[0019]本實施例1的原料配比如下:鐠釹30份，硼鐵30份，釹鐵硼10份，氧化鈷1份，三氯化鐵15份，納米級氧化鋅3份，氧化鈣14份，炭黑8份，偶聯(lián)劑2份，環(huán)氧樹脂40份，丁基橡膠30份，丙烯酸甲酯15份，絹云母粉體4份。高磁能的釹鐵硼磁性材料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:步驟一，將鐠釹、硼鐵和釹鐵硼置于磷酸鋅溶液中浸泡lh，然后用檸檬酸溶液進行淋洗lh，再用清水浸泡2h ;步驟二，然后在50°C下攪拌干燥lh，形成釹鐵硼磁粉；步驟三，按重量份數(shù)將氧化鈷、三氯化鐵、納米級氧化鋅、氧化鈣和炭黑，攪拌均勻分散在所述的磁性粉體上，混合均勻，形成磁性混合粉體；步驟四，將環(huán)氧樹脂、丁基橡膠和丙烯酸甲酯在反應(yīng)釜中升溫到182°C熔融，按重量份數(shù)加入偶聯(lián)劑和絹云母粉體，攪拌速度為lOOOr/min保持lOmin有機熔融體；步驟五，將步驟三和步驟四所得到的產(chǎn)物投入到雙螺桿擠出機中擠出，冷卻，切割得到高磁能的釹鐵硼磁性材料。擠出造粒的工藝參數(shù)為:利用輔助喂料系統(tǒng)加入混合原料，喂料速度為40r/min ;螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min。
[0020]實施例2
[0021]本實施例2的原料配比如下:鐠釹20份，硼鐵20份，釹鐵硼5份，氧化鈷1份，三氯化鐵10份，納米級氧化鋅3份，氧化鈣12份，炭黑8份，偶聯(lián)劑5份，環(huán)氧樹脂45份，丁基橡膠20份，丙烯酸甲酯10份，絹云母粉體5份。高磁能的釹鐵硼磁性材料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:步驟一，將鐠釹、硼鐵和釹鐵硼置于磷酸鋅溶液中浸泡0.5h，然后用檸檬酸溶液進行淋洗0.5h，再用清水浸泡2h ;步驟二，然后在70°C下攪拌干燥2h，形成釹鐵硼磁粉；步驟三，按重量份數(shù)將氧化鈷、三氯化鐵、納米級氧化鋅、氧化鈣和炭黑，攪拌均勻分散在所述的磁性粉體上，混合均勻，形成磁性混合粉體；步驟四，將環(huán)氧樹脂、丁基橡膠和丙烯酸甲酯在反應(yīng)釜中升溫到180°C熔融，按重量份數(shù)加入偶聯(lián)劑和絹云母粉體，攪拌速度為lOOOr/min保持20min有機熔融體；步驟五，將步驟三和步驟四所得到的產(chǎn)物投入到雙螺桿擠出機中擠出，冷卻，切割得到高磁能的釹鐵硼磁性材料。擠出造粒的工藝參數(shù)為:利用輔助喂料系統(tǒng)加入混合原料，喂料速度為40r/min ;螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min。
[0022]經(jīng)測試實施例1-2得到的高磁能的釹鐵硼磁性材料的抗壓強度分別為780N/mm2、795N/mm2，表磁強度分別為1850高斯、1880高斯，最大磁能積分別為277KJ/m3、275KJ/m3。
[0023]以上的【具體實施方式】僅為本創(chuàng)作的較佳實施例，并不用以限制本創(chuàng)作，凡在本創(chuàng)作的精神及原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本創(chuàng)作的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高磁能的釹鐵硼磁性材料，其特征在于:其由以下重量份數(shù)的原料制成:鐠釹20-30份，硼鐵20-30份，釹鐵硼5-10份，氧化鈷1_3份，三氯化鐵10-15份，納米級氧化鋅3-5份，氧化鈣12-14份，炭黑5-8份，偶聯(lián)劑2_5份，絹云母粉體2_5份，環(huán)氧樹脂40-45份，丁基橡膠20-30份，丙烯酸甲酯10-15份，且所述的鐠釹與硼鐵質(zhì)量之比為1: 1。2.如權(quán)利要求1所述的高磁能的釹鐵硼磁性材料，其特征在于:所述的偶聯(lián)劑為異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯與過氧化苯甲酸叔丁酯的混合物。3.如權(quán)利要求2所述的高磁能的釹鐵硼磁性材料，其特征在于:所述的異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯與過氧化苯甲酸叔丁酯的質(zhì)量之比為2-3: 1。4.如權(quán)利要求1所述的高磁能的釹鐵硼磁性材料，其特征在于:所述的納米級氧化鋅的粒徑為40-60納米，且比表面積不小于60平方米/克。5.如權(quán)利要求1所述的高磁能的釹鐵硼磁性材料，其特征在于:其由以下重量份數(shù)的原料制成:鐠釹30份，硼鐵30份，釹鐵硼10份，氧化鈷1份，三氯化鐵15份，納米級氧化鋅3份，氧化鈣14份，炭黑8份，偶聯(lián)劑2份，環(huán)氧樹脂40份，丁基橡膠30份，丙烯酸甲酯15份，絹云母粉體4份。6.如權(quán)利要求1所述的高磁能的釹鐵硼磁性材料，其特征在于:其由以下重量份數(shù)的原料制成:鐠釹20份，硼鐵20份，釹鐵硼5份，氧化鈷1份，三氯化鐵10份，納米級氧化鋅3份，氧化鈣12份，炭黑8份，偶聯(lián)劑5份，環(huán)氧樹脂45份，丁基橡膠20份，丙烯酸甲酯10份，絹云母粉體5份。7.一種制備如權(quán)利要求1所述的高磁能的釹鐵硼磁性材料的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，將鐠釹、硼鐵和釹鐵硼置于磷酸鋅溶液中浸泡0.5-lh，然后用檸檬酸溶液進行淋洗0.5-lh，再用清水浸泡2h ; 步驟二，然后在50-70°C下攪拌干燥l_2h，形成釹鐵硼磁粉； 步驟三，按重量份數(shù)將氧化鈷、三氯化鐵、納米級氧化鋅、氧化鈣和炭黑，攪拌均勻分散在所述的磁性粉體上，混合均勻，形成磁性混合粉體； 步驟四，將環(huán)氧樹脂、丁基橡膠和丙烯酸甲酯在反應(yīng)釜中升溫到180-185Γ熔融，按重量份數(shù)加入偶聯(lián)劑和絹云母粉體，攪拌速度為1000r/min保持10_20min有機熔融體； 步驟五，將步驟三和步驟四所得到的產(chǎn)物投入到雙螺桿擠出機中擠出，冷卻，切割得到尚磁能的欽鐵棚磁性材料。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟五中，擠出造粒的工藝參數(shù)為:利用輔助喂料系統(tǒng)加入混合原料，喂料速度為40r/min ;螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min。9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟一中將鐠釹、硼鐵和釹鐵硼置于磷酸鋅溶液中浸泡lh，然后用梓檬酸溶液進行淋洗0.5h，再用清水浸泡2h ;步驟二中在60°C下攪拌干燥2h，形成釹鐵硼磁粉。10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟四，將環(huán)氧樹脂、丁基橡膠和丙烯酸甲酯在反應(yīng)釜中升溫到182°C熔融，按重量份數(shù)加入偶聯(lián)劑和絹云母粉體，攪拌速度為1000r/min保持lOmin有機熔融體。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高磁能的釹鐵硼磁性材料，由以下重量份的原料制成：鐠釹20-30份，硼鐵20-30份，釹鐵硼5-10份，氧化鈷1-3份，三氯化鐵10-15份，納米級氧化鋅3-5份，氧化鈣12-14份，炭黑5-8份，偶聯(lián)劑2-5份，絹云母粉體2-5份，環(huán)氧樹脂40-45份，丁基橡膠20-30份，丙烯酸甲酯10-15份。本發(fā)明的高磁能的釹鐵硼磁性材料具有高磁能，同時還具有良好的機械性能。
【IPC分類】H01F1/09, H01F1/057, B22F1/00
【公開號】CN105304255
【申請?zhí)枴緾N201510853725
【發(fā)明人】馮偉
【申請人】寧波可可磁業(yè)有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月30日