[发明专利]用于磁性母粒或磁性纤维的稀土磁粉组合物以及制备该稀土磁粉组合物的方法

说明书

本发明涉及用于磁性母粒或磁性纤维的稀土磁粉组合物以及制备该稀土磁粉组合物的方法。特别地，本发明的用于强磁纤维的稀土永磁材料磁粉组合物包括：80～95重量份稀土永磁材料磁粉，0～5重量份助剂和5～15重量份包覆剂，其中所述包覆剂选自聚α烯烃、硅油、植物油、液体石蜡中的一种或几种且所述助剂选自硅酮助剂、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯丙烯酸共聚物、酰胺蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的一种或几种。该组合物不仅能够使稀土永磁材料具有更好的稳定性和磁性，并且在用于制备磁性母粒或纺制强磁纤维时仍能顺利加工。本发明还涉及制备该稀土磁粉组合物的方法，该方法操作简单、效果佳，解决了现有技术中稀土永磁材料难于运输和保存的缺陷。

技术领域

本发明涉及一种稀土磁粉组合物。特别地，本发明涉及一种磁性母粒或纺制磁性纤维用的稀土磁粉组合物。本发明还涉及包覆稀土磁粉的方法以及由此方法获得的稀土磁粉组合物。

背景技术

永磁材料是一种重要的基础功能材料。永磁材料的基本功能是提供稳定持久的磁通量，不需要消耗电能，是节约能源的重要手段之一。当今永磁材料按磁性能的高低大致可分为两类，一类是常规永磁材料，如铝镍钴、铁氧体，这类材料的特点是磁性能较低，但价格低廉；另一类是稀土永磁材料，如钐系磁体(例如SmCo₅)及钕系磁体(例如 MgMnNd)，这类稀土永磁材料的特点是磁性能较高，但相对价格昂贵。

随着永磁材料的发展，在钕系磁体中，钕铁硼(NdFeB)永磁材料逐步脱颖而出，发展为新一代更优的稀土永磁材料。钕铁硼(NdFeB)永磁材料中含有约30％的稀土元素(钕是主要组成成分，铽、镝等次之)。这类材料具有质量轻、体积小和磁性强等特点，是迄今为止性价比最高的磁体，在磁学界被誉为磁王。

钕铁硼永磁材料因其质量轻、体积小和磁性强，已经广泛用于应用计算机、汽车、仪器、仪表、家用电器、石油化工、医疗保健、航空航天等各个领域，近年来，随着对其磁性的进一步研究而逐步用于纺丝用纤维。

例如，专利CN02125206公开了一种具有皮芯结构的远红外磁性纤维，该纤维的芯层包括常规成纤聚合物，磁粉料如四氧化三铁、锶铁氧体、钡铁氧体、钕铁硼、镍铁硼中的一种或多种，以及钛酸异丙酯类添加剂。该专利的纤维将磁性料粉混合在纤维的芯层，便于磁性集中，有利于提高磁场强度。

专利CN1526873A公开了一种磁性纤维，包括常规成纤聚合物、磁粉料如四氧化三铁、锶铁氧体、钡铁氧体、钕铁硼、镍铁硼中的一种或多种、抗菌剂和钛酸异丙酯类添加剂。在该专利中使用了磁粉料含量高达纤维总重量的65％，有利于提高磁场强度。

专利CN102060471A公开了多功能电气石保健材料，其由铁电气石粉、钕铁硼粉、二氧化钛粉、氧化铈粉、粘结剂、偶联剂和润滑剂制成的。然后将制得的粉料加入到粘胶纤维浆料中混合均匀，从而使纤维同时释放负离子、远红外线、磁场和微电流。

专利CN103835020A也公开了一种具有多种功能元素的新型保健纤维，包括聚酯母粒、负离子粉、金属锗微粒粉、远红外陶瓷粉、钕铁硼微粒粉、表面活性剂、分散剂、偶联剂，其中的钕铁硼微粒粉产生磁力线，穿透人体穴位促进血液循环。

然而，钕铁硼永磁材料也存在一些缺点，如热稳定性差、易腐蚀等。这类材料居里温度低(312℃)，对温度极为敏感，耐温性差，在受热时其剩磁，特别是内禀矫顽力下降很快。在长时间高温环境(＞ 150℃)，暖湿环境或电化学环境下会发生严重腐蚀，粉体尤为明显。并且，钕铁硼永磁材料中的钕成分会与空气中的氧发生反应生成氧化钕或氢氧化钕，导致磁性能的显著损失，与水可发生反应生成氢氧化钕，铁成分遇空气也会氧化为氧化铁等氧化物，从而大大降低磁体磁性能。

对于烧结钕铁硼块体，烧结过程中采用干燥环境并充高纯度氮气甚至氩气进行隔绝，制造粉体时采用氮气气流粉碎或在氮气保护下的机械碾磨粉碎；制成块状磁性器件后采用电镀化学镀涂层等方法建立隔绝结构，避免与空气和水接触。但采用烧结钕铁硼粉体制备磁性纤维时，需要采用粒径约为0.5-8微米的磁性粉体，比表面积极大，故极微量的氧气和水分即可迅速导致磁粉失效。