[发明专利]一种微型电子水泵转子用磁体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种微型电子水泵转子用磁体，包括磁体本体，所述的磁体本体为注塑聚苯硫醚PPS—钕铁硼磁体；所述的磁体本体外表面上通过等离子体表面改性处理形成有低温等离子体介质层，所述的磁体本体通过真空气相沉积法在低温等离子体介质层外部形成有聚对二甲苯真空气相沉积层。还公开了该微型电子水泵转子用磁体的制备方法。该微型电子水泵转子用磁体，耐酸碱性、耐溶剂性、防氧化性、磁性能性能更优异，体积小质量轻，工作效率高，能够满足严苛的微型电子水泵工作环境的使用。

技术领域

本发明涉及微型电子水泵技术领域，更具体的说涉及一种微型电子水泵转子用磁体及其制备方法。

背景技术

近年来，随着涡轮增压汽车的大力发展以及新能源动力汽车的不断普及，作为涡轮增压器、电池包冷却用的微型电子水泵得到了迅速的发展。现阶段，该微型电子水泵主要采用永磁直流电机，其中转子采用了尺寸精度高、机械强度大的注塑磁体。

注塑磁体是磁性粉末(铁氧体、钕铁硼、SmFeN、SmCo等)与尼龙、聚苯硫醚等粘结剂均匀混合，造粒，然后用注射成型制成的聚合物基复合永磁材料，是永磁材料中的一个重要分支。所用的粘结剂材料主要有2类：尼龙(如尼龙6、尼龙12)和聚苯硫醚。

注射成型法是将磁粉和树脂的粉料混炼、造粒，然后将造粒后颗粒料注入注塑机内加热熔化，使之具有良好的流动性，在这种状态下将该颗粒料以熔融状态注入具有取向磁场的金属模具内，冷却后形成所要求的复杂形状的磁体器件。相比于一般模压成型，注塑成型的优点有：

1、颗粒料的树脂含量达7％～20％，且在颗粒料熔融状态下成型，流动性好、强度较高；

2、成型自由度高，可制成形状复杂、形状不规则的器件，且一般不需喷涂等防氧化措施；

3、可与轴等注塑成镶嵌类产品，而镶嵌类产品要求磁体强度很高；

4、成型压力低，模具损耗低，注塑成型时在高于尼龙、PPS等树脂熔点的温度成型，而模压成型一般为常温，模具损耗较大；

现阶段，注塑磁体一般分为注塑永磁铁氧体磁体(磁能积最高达2.3MGOe)、注塑各向同性钕铁硼磁体(磁能积最高达8.5MGOe)、注塑各向异性钕铁硼磁体、注塑SmFeN磁体、注塑SmCo磁体等。其中注塑各向同性钕铁硼磁体由于磁性能高(磁能积最高达8.5MGOe)、器件小型化、器件轻量化等因素在对尺寸要求严苛领域的广泛应用，如高端汽车电机、微型电子水泵转子等。

按照不同的树脂类别，注塑稀土永磁磁体可以分为注塑尼龙6-稀土永磁磁体、注塑尼龙12-稀土永磁磁体、注塑PPS(聚苯硫醚)-稀土永磁磁体。其中尼龙6吸水率最高，达4.4％(20℃、65％RH)，尼龙12的吸水率0.98％(20℃、65％RH)，而PPS(聚苯硫醚)的吸水率最低，仅0.02％(20℃、65％RH)。

在本发明阐述的微型电子水泵领域，由于工作环境是以水、乙二醇为主要成分的冷却液，对注塑磁体的耐酸碱、耐溶剂要求严苛，不允许在使用过程中由于尺寸变化、强度变化而发生水泵损坏的现象，因此本发明的微型电子水泵转子采用注塑PPS(聚苯硫醚)-稀土永磁磁体。

近年来，采用低温等离子体表面处理高分子材料，作为聚合物材料表面改性的一种新技术，可以在不影响聚合物基复合材料中功能材料条件下，大幅度提高聚合物的界面效应。

等离子体作为物质的第4态，是指部分或完全电离的气体，且自由电子和离子所带正、负电荷总和完全抵消。而低温等离子体是指在直流电弧放电、辉光放电、介质阻挡放电、微波放电、电晕放电、射频放电等条件下所产生的部分电离气体。其中电子的质量远小于离子的质量，故电子温度可以在几万度到几十万度之间，远高于离子温度(离子温度甚至可与室温相当)。在低温等离子体中包含有多种粒子，除了电离所产生的电子和离子以外，还有大量的中性粒子如原子、分子和自由基等。