[发明专利]一种各向异性粘结稀土永磁的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种各向异性粘结稀土永磁的制备方法，尤其涉及一种在磁场中取向造粒、磁场中常温下取向成型的制备方法。

背景技术

粘结稀土永磁体作为一种新型复合功能材料，广泛应用于信息技术、汽车工业和计算机等领域。粘结稀土永磁体与烧结磁体相比，具有工艺成本低、尺寸精度高、易于成型复杂形状器件、易于实现大规模自动化生产等优势，近年来发展迅速，因此，粘结稀土永磁体的制备工艺和性能研究引起了人们的重视。在现在粘结稀土永磁性材料的制备方法主要有以下几种：模压成型、注射成型、挤压成型和轧制成型。其中，压制成型工艺简单，便于大规模生产。

随着科技的发展及节能环保的要求，很多电机厂家为了减小电机体积、提高电机效率，希望采用具有更大磁场的永磁器件，由此，各向异性粘结钕铁硼逐渐进入了商品市场。由于各向异性钕铁硼磁粉的磁性能是各向同性磁粉的2倍，制成粘结永磁器件后，其磁性能提高30％～100％，具有大的性能优势，因此高档汽车上的电机、电动工具等应用该类型永磁器件较多。

现在随着科学技术的进步，新的粘结稀土永磁的制备方法不断涌现。但是压制成型以其操作工艺简便，无殊设备要求，生产速度快，生产效率高而依然受到极大的关注，除此之外，加温压力成型以其成型流动性好，磁粉取向度好，磁能积高而得到迅速发展。

传统的各向异性粘结稀土永磁的制备方法由于在常温条件下压制，在压制时存在取向磁场，如中国专利CN200510021944.8公开的一种粘结型钐铁氮、钕铁氮、铁氧体永磁粉复合永磁材料及制备方法，但是制粉时无磁场，每个大颗粒内存在多个磁粉，无法保证大颗粒中的磁粉易磁化方向的一致排列，导致在成型时，大颗粒中的部分磁粉的磁化方向与磁场方向不一致，因此造成成型时磁粉的取向度差，磁体性能较低。现有部分采用加热的方式使磁粉表面的粘结剂软化，使大颗粒内的多个磁粉可以分离开，在外力作用下存在转动的可能，这样，在磁场下成型时，大颗粒中的单个磁粉可以在外磁场力的作用下发生转动，使其易磁化方向尽量与磁场一致，最终导致磁体获得较好的取向度，提高磁体的性能，但这种磁场温压工艺依然存在工作环境较差、工序时间长、磁粉易氧化等缺点；目前，在所有的生产各向异性粘结稀土永磁的厂商中都没有在混料的时候加入取向磁场，混料时磁粉取向混乱，导致在成型时取向困难，材料的性能下降。

发明内容

针对现有的各向异性粘结稀土永磁在混料时不存在取向磁场，导致在成型时取向困难，材料的性能下降、强度较低的缺陷，本发明旨在提供一种各向异性粘结稀土永磁的制备方法，该方法在混料过程中加入取向磁场，同时混料速度可调，这样的混料方式可以显著提高磁粉的取向度，从而可提高材料的磁性能。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：所述各向异性粘结稀土永磁的制备方法，其特点是，包括如下步骤：

a)、混料：将各向异性稀土永磁磁粉、含有粘结剂的丙酮或无水乙醇溶液和含有添加剂的丙酮或无水乙醇溶液混合，干燥得混合粉粒；

b)、磁场造粒：将上述混合粉粒在0.005T～3T的磁场中干燥造粒，直到混合粉粒的含液率为5％～30％；

c)、磁场成型：将经过干燥造粒后的混合粉粒置于0.8T～5T的取向磁场中取向、成型得到混合磁体；

d)、对取向成型的混合磁体固化，制得各向异性粘结稀土永磁。

混料方法可以按现有制备方法和物料比例混合，而各向异性稀土永磁磁粉、粘结剂和添加剂可以混合后再加入到丙酮或无水乙醇溶剂中，也可以分别加入到丙酮或无水乙醇溶剂中后再混合。

上述各向异性稀土永磁磁粉、粘结剂和添加剂按如下质量百分比混合：

各向异性稀土永磁磁粉    95％～98％

粘结剂                  1.5％～4.0％

添加剂                  0.0％-1.1％

进一步地，所述混料的步骤为：

1)、将添加剂溶解在丙酮或无水乙醇中，加入各向异性稀土永磁磁粉，充分搅拌混合后干燥，

2)、将粘结剂溶解在丙酮中，然后将粘结剂丙酮溶液与干燥后的磁粉混合。

进一步地，所述磁场造粒的步骤为：

1)、将含液率为5％～10％的混合粉粒置于0.01T～2T的磁场中，搅拌1～5分钟；

2)、将质量百分比为0.1％～0.4％硬脂酸盐加入到所述混合粉粒中，搅拌，直至混合粉粒的含液率为3％～8％；

3)、将所述混合粉粒过筛，其中筛孔径优选为100目。