[发明专利]磁取向挤出成型粘结永磁材料的制造方法

说明书

本发明属于永久磁性材料领域，特别适用于采用以廉价铁鳞为原料的铁氧体（BaO·6Fe₂O₃或SrO·6Fe₂O₃）粉末所制备的挤出成型磁取向粘结磁体的制造方法。

现在采用的各种挤出方法制备最大磁能积大于11.1KJ·m^-3，内禀矫顽力大于215k·A·m^-1高性能各向异性粘结铁氧体材料，均采用成本较高的以铁红为原料制备的铁氧体粉末。由于我国多数铁氧体生产厂商多采用廉价的铁鳞为原料制备铁氧体粉末，在我国应用受到了限制。

本发明的目的是提供一种采用廉价的铁鳞为原料挤出成型制备高性能粘结铁氧体永磁材料及其这种材料的制作方法。

本发明所提出的是一种磁取向挤出成型粘结永磁材料，这种磁性材料采用了以铁鳞为原料制备的铁氧体磁粉作为磁性主体，采用以氯化聚乙烯（CPE）为主体的热塑性弹性体为粘结剂和独特的制造工艺，在自行研制的磁取向各向异性粘结磁体挤出成型机（已申报专利）上成型，获得了各项磁性能指标均佳的磁性能。

本发明所提出的磁取向挤出成型粘结磁性材料的制造工艺如图2所示。先将橡塑磁粉与粘结剂、助剂和偶联剂一起在高混机中混合。在对辊开炼机上混炼成片，切成3×3（mm）²的小粒，挤出成型条状磁体，磁条经退磁包装后成为产品。本发明所提出的工艺与现有工艺（如图1示）相比，主要在以下方面有较大的改进或创新，如图1和图2中虚线框出部分示。

1、新工艺采用了铁鳞为原料制备铁氧体磁粉。铁鳞具有成本低，资源广泛，在我国应用广泛等特点。

2、新工艺省去了现有工艺偶联剂处理的工序，采用增塑剂稀释偶联直接加入磁粉中混合。偶联剂处理工艺需采用有机溶剂稀释偶联剂，与磁粉充分混合后再将有机溶剂挥发掉。操作繁索，污染环境，易燃易爆和易出现安全事故。

3、粘结剂配方采用热塑性弹性体的配方体系，有两大系列。

（1）CPE为主相，加入CPE、ACR和助剂，PE占50-80%wt%，EVA占20-50wt%，ACR1-5wt%，助剂占1-5wt%，简称塑弹体Ⅰ。

（2）PE为主相，加入CPE、ACR和助剂，PE占50-80%wt%，EVA占20-50wt%，ACR占0-5wt%，助剂占1-5wt%，简称塑弹体Ⅱ。

其中：CPE-氯化聚乙烯

PE-聚乙烯

EVA-乙烯醋酸乙烯共聚物

ACR-丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯共聚物

采用热塑性弹体粘结剂配方体系，使得磁体挤出成型过程中在口模的高温段具有良好的流动性，磁粉颗粒在磁场的作用下容易获得取向状态。在温度较低的定型段，具有弹性体的性能，利于高磁粉填充复合体顺利挤出口模，并很好地实现取向态的保持和磁体的定型。热塑性弹性体的采用是高磁粉填充，挤出成型粘结磁体获得高的磁特性的关键。

实施举例：

1采用铁鳞（Fe₃O₄）为原料制成细锶铁氧体（SrO·6Fe₂O₃）粉，采用塑弹体Ⅰ的粘结剂配方体系，用DOP（二辛酯）稀释钛酸酯偶联剂，再将粘结剂、磁粉和稀释的偶联剂一起放入高混机中混合10-20分钟，在对辊混炼机上70℃-80℃混炼10分钟，制成3×3×4（mm）³的颗粒，取向磁场下挤出成型制成各向异性粘结磁体，经国家计算科学院测量结果表明，磁性能超过了铁红为原料制成磁体的性能，见表1。

2、采用热塑性弹性体Ⅱ的配方体系，经上述方法制得的粘结磁体达到了铁红为原料制成磁体相同的性能，见表1。