混胶磁粉及其制备方法与流程

本发明涉及磁性材料
技术领域：
，具体而言，涉及一种混胶磁粉及其制备方法。
背景技术：
：目前随着磁性材料行业的竞争将越来越激烈，如何研究出更多样化的磁粉是目前许多磁粉厂以及磁体厂的重点。压缩性，代表粉末在压制过程中被压紧的能力，一般用一定的单位压制压力下粉末达到的压坯密度表示。由于钕铁硼磁粉的特殊性，且在压制的时候受到压制工艺的局限，使铷铁棚磁粉的压缩性较差，压坯密度较低。这使其很难在一些特殊产品上有很大的突破，比如高密度磁体(高密度可以带来高性能)，磁环高度40mm，密度为>6.0g/cc，很多磁体厂在生产这类产品的时候只能通过更改设计(电机设计)等方式来满足要求，这大大的增加了开发成本，也浪费了人力物力，降低了产品的时效性。基于上述原因，开发出一种通过普通压制工艺就能获得高密度磁体的混胶磁粉将成为许多磁体厂以及磁粉厂非常迫切的问题。技术实现要素：本发明的主要目的在于提供一种混胶磁粉及其制备方法，以解决现有技术中磁粉的压缩性能差的问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种混胶磁粉，其包括磁粉、树脂及固化剂，还包括柔韧剂。进一步地，按重量份计，混胶磁粉包括90～99份的磁粉，0.5～5份的树脂，0.2～2份的柔韧剂，0.01～1份的固化剂。进一步地，混胶磁粉中，树脂和柔韧剂的重量比为2～5:1。进一步地，按重量份计，混胶磁粉包括97.5～98.5份磁粉，1.3～1.7份的树脂，0.4～0.6份的柔韧剂及0.02～0.04份的固化剂；优选地，按重量份计，所述混胶磁粉还包括0.1～0.5份的润滑剂。进一步地，柔韧剂为二聚脂肪酸、羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶及聚醚中的一种或多种；树脂为环氧树脂和/或酚醛树脂；优选地，树脂为双酚A环氧树脂。进一步地，固化剂为双氰胺。进一步地，磁粉为铷铁硼磁粉。根据本发明的另一方面，提供了一种混胶磁粉的制备方法，其包括以下步骤：将树脂与柔韧剂混合，熔融，得到混合熔体；将磁粉和固化剂混合，得到混合磁粉；将混合熔体与混合磁粉进行混合，抽真空搅拌，水冷，得到混胶磁粉。进一步地，将混合熔体与混合磁粉进行混合的步骤包括：使混合熔体包覆在混合磁粉的表面，冷却后，得到混胶磁粉。进一步地，将混合熔体与混合磁粉混合的步骤包括：将混合熔体以喷雾的方式与搅拌状态下的混合磁粉进行混合，冷却后，得到混胶磁粉。应用本发明的技术方案，提供了一种混胶磁粉及其制备方法。具体地，混胶磁粉包括磁粉、树脂、柔韧剂及固化剂。通过添加柔韧剂，使树脂具有更高的柔性，基于良好的柔性，使得混胶磁粉具有良好的压缩性能，在较低的压制条件下即可具有较高的压坯密度。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1示出了根据本发明的实施例1制备的混胶磁粉的扫描电镜照片；以及图2示出了根据本发明的对比例1制备的混胶磁粉的扫描电镜照片。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。正如
背景技术：
部分所描述的，现有的磁粉的压缩性能较差。为了解决这一问题，本发明提供了一种混胶磁粉，混胶磁粉包括磁粉、树脂及固化剂，其中，混胶磁粉还包括柔韧剂。本发明提供的上述混胶磁粉包括磁粉、树脂、柔韧剂及固化剂。通过添加柔韧剂，使树脂具有更高的柔性，基于良好的柔性，使得混胶磁粉具有良好的压缩性能，在较低的压制条件下即可具有较高的压坯密度。在具体的磁体制作过程中，只需要普通的压制工艺，经固化后，即可形成高密度的磁体，从而大大提高磁体的性能。上述混胶磁粉中，只要添加柔韧剂即可改善其压缩性能。在一种优选的实施方式中，按重量份计，混胶磁粉包括90～99份的磁粉，0.5～5份的树脂，0.2～2份的柔韧剂，0.01～1份的固化剂。将各组分的用量关系控制在上述范围内，除了能使混胶磁粉具有更佳的压缩性能以外，混胶磁粉中的磁性成分分布密度较高，能够进一步提高最终磁体的磁性。同时，还有利于提供混胶磁粉的各方面综合性能。在一种优选的实施方式中，混胶磁粉中，树脂和柔韧剂的重量比为2～5:1。树脂和柔韧剂的用量比设置在该范围内有利于进一步改善混胶磁粉的压缩性能，同时还有利于提高压缩固化后磁体的机械性能。优选地，按重量份计，混胶磁粉包括97.5～98.5份磁粉，1.3～1.7份树脂，0.4～0.6份的柔韧剂及0.02～0.04份的固化剂。更优选地，按重量份计，混胶磁粉还包括0.1～0.5份的润滑剂。在实际的制备过程中，加入润滑剂能够使混胶磁粉在压制后的脱模更为容易。具体的润滑剂可以采用本领域常用的脱模剂，比如硬脂酸锌。本发明上述混胶磁粉中使用的柔韧剂只要能够改善树脂的柔性即可。在一种优选的实施方式中，柔韧剂包括但不限于二聚脂肪酸、羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶及聚醚中的一种或多种。这些类型的柔韧剂对于树脂的柔性提高具有较大的作用，同时，化学性能稳定，可以提高混胶磁粉的整体性能稳定性。同时，这些试剂廉价易得，具有更高的大规模应用价值。本发明上述混胶磁粉中使用的树脂可以是本领域常用的树脂。在一种优选的实施方式中，树脂为环氧树脂和/或酚醛树脂；优选地，树脂为双酚A环氧树脂。这些树脂的化学性能稳定，固化后机械性能较高，且与上述柔韧剂具有良好的相容性，作为混胶磁粉的组分，可以进一步提高其磁体产品的综合性能。根据树脂的不同，本领域技术人员可以调整固化剂的类型。在一种优选的实施方式中，固化剂为双氰胺，这些固化剂的固化效率较高、速率较快，作为混胶磁粉的固化剂使用更为适宜。在一种优选的实施方式中，磁粉为铷铁硼磁粉。铷铁硼磁粉本身的压缩性较差，利用本发明混胶磁粉的树脂、柔韧剂和固化剂的配合使用，能够显著改善其压缩性能。另外，根据本发明的另一方面，还提供了一种混胶磁粉的制备方法，其包括以下步骤：将树脂与柔韧剂混合，熔融，得到混合熔体；将磁粉和固化剂混合，得到混合磁粉；将混合熔体与混合磁粉进行混合，抽真空搅拌，水冷，得到混胶磁粉。本发明提供的上述制备方法，一方面，在混胶磁粉的制备中添加的柔韧剂。如前文所述，通过添加柔韧剂，使树脂具有更高的柔性，基于良好的柔性，使得混胶磁粉具有良好的压缩性能，在较低的压制条件下即可具有较高的压坯密度。在具体的磁体制作过程中，只需要普通的压制工艺，经固化后，即可形成高密度的磁体，从而大大提高磁体的性能。另一方面，本发明中先是将树脂与柔韧剂混合，熔融，得到混合熔体；然后将磁粉和固化剂混合，得到混合磁粉；最后将混合熔体与混合磁粉进行混合，抽真空搅拌，水冷，得到混胶磁粉。利用树脂与柔韧剂的熔体与混合磁粉混合，得到的混胶磁粉中，树脂与柔韧剂能良好地分散在磁粉周围，从而进一步提高混胶磁粉的压缩性能。在一种优选的实施方式中，将混合熔体与混合磁粉进行混合的步骤包括：使混合熔体包覆在混合磁粉的表面，冷却后，得到混胶磁粉。这样，使混合熔体包覆在混合磁粉的表面，更有利于提高磁粉与树脂和柔韧剂的分散均一性，进而使压缩性能更佳。更优选地，将混合熔体与混合磁粉混合的步骤包括：将混合熔体以喷雾的方式与搅拌状态下的混合磁粉进行混合，冷却后，得到混胶磁粉。由于雾化的液体与搅拌状态下的混合磁粉能够更充分地接触，使得树脂和柔韧剂能够更充分均匀地分布在磁粉表面，从而能够进一步提高混胶磁粉的压缩性能。以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。实施例1各原料用量如下表：磁粉树脂柔韧剂固化剂润滑剂钕铁硼磁粉双酚A环氧树脂二聚酸双氰胺硬脂酸锌98g1.5g0.5g0.03g0.2g将钕铁硼磁粉与固化剂干混30min，得到混合磁粉。将双酚A环氧树脂与二聚酸混合，并在反应室加热到150℃呈熔融状态，均匀后，得到混合熔体；通过高压Ar气将混合熔体通过喷枪在装好混合磁粉的反应室内形成雾化状态，并通过桨叶的高速旋转，带动粉末，使得雾化的液体均匀分布在钕铁硼磁粉的表面。然后冷却，得到混胶磁粉。实施例2各原料用量如下表：磁粉树脂柔韧剂固化剂润滑剂钕铁硼磁粉双酚A环氧树脂二聚酸双氰胺硬脂酸锌97.5g1.3g0.4g0.02g0.3g将钕铁硼磁粉与固化剂干混30min，得到混合磁粉。将双酚A环氧树脂与二聚酸混合，并在反应室加热到150℃呈熔融状态，均匀后，得到混合熔体；通过高压Ar气将混合熔体通过喷枪在装好混合磁粉的反应室内形成雾化状态，并通过桨叶的高速旋转，带动粉末，使得雾化的液体均匀分布在钕铁硼磁粉的表面。然后冷却，得到混胶磁粉。实施例3各原料用量如下表：将钕铁硼磁粉与固化剂干混30min，得到混合磁粉。将双酚A环氧树脂与二聚酸混合，并在反应室加热到150℃呈熔融状态，均匀后，得到混合熔体；通过高压Ar气将混合熔体通过喷枪在装好混合磁粉的反应室内形成雾化状态，并通过桨叶的高速旋转，带动粉末，使得雾化的液体均匀分布在钕铁硼磁粉的表面。然后冷却，得到混胶磁粉。实施例4各原料用量如下表：磁粉树脂柔韧剂固化剂润滑剂钕铁硼磁粉双酚A环氧树脂二聚酸双氰胺硬脂酸锌98g4g0.8g0.1g0.1g将钕铁硼磁粉与固化剂干混30min，得到混合磁粉。将双酚A环氧树脂与二聚酸混合，并在反应室加热到150℃呈熔融状态，均匀后，得到混合熔体；通过高压Ar气将混合熔体通过喷枪在装好混合磁粉的反应室内形成雾化状态，并通过桨叶的高速旋转，带动粉末，使得雾化的液体均匀分布在钕铁硼磁粉的表面。然后冷却，得到混胶磁粉。实施例5各原料用量如下表：磁粉树脂柔韧剂固化剂润滑剂钕铁硼磁粉双酚A环氧树脂二聚酸双氰胺硬脂酸锌98g0.6g0.3g0.01g0.5g将钕铁硼磁粉与固化剂干混30min，得到混合磁粉。将双酚A环氧树脂与二聚酸混合，并在反应室加热到150℃呈熔融状态，均匀后，得到混合熔体；通过高压Ar气将混合熔体通过喷枪在装好混合磁粉的反应室内形成雾化状态，并通过桨叶的高速旋转，带动粉末，使得雾化的液体均匀分布在钕铁硼磁粉的表面。然后冷却，得到混胶磁粉。实施例6各原料用量如下表：磁粉树脂柔韧剂固化剂钕铁硼磁粉双酚A环氧树脂二聚酸双氰胺90g5g2g1g将钕铁硼磁粉与固化剂干混30min，得到混合磁粉。将双酚A环氧树脂与二聚酸混合，并在反应室加热到150℃呈熔融状态，均匀后，得到混合熔体；通过高压Ar气将混合熔体通过喷枪在装好混合磁粉的反应室内形成雾化状态，并通过桨叶的高速旋转，带动粉末，使得雾化的液体均匀分布在钕铁硼磁粉的表面。然后冷却，得到混胶磁粉。实施例7各原料用量如下表：磁粉树脂柔韧剂固化剂钕铁硼磁粉双酚A环氧树脂液体硅橡胶双氰胺99g0.5g0.2g0.01g将钕铁硼磁粉与固化剂干混30min，得到混合磁粉。将双酚A环氧树脂与二聚酸混合，并在反应室加热到150℃呈熔融状态，均匀后，得到混合熔体；通过高压Ar气将混合熔体通过喷枪在装好混合磁粉的反应室内形成雾化状态，并通过桨叶的高速旋转，带动粉末，使得雾化的液体均匀分布在钕铁硼磁粉的表面。然后冷却，得到混胶磁粉。实施例8各原料用量如下表：将钕铁硼磁粉与固化剂干混30min，得到混合磁粉。将双酚A环氧树脂与二聚酸混合，并在反应室加热到150℃呈熔融状态，均匀后，得到混合熔体；通过高压Ar气将混合熔体通过喷枪在装好混合磁粉的反应室内形成雾化状态，并通过桨叶的高速旋转，带动粉末，使得雾化的液体均匀分布在钕铁硼磁粉的表面。然后冷却，得到混胶磁粉。对比例1将双酚A环氧树脂和固化剂双氰胺(二者质量比为3:1)溶于丙酮，形成溶液后，将钕铁硼磁粉加至溶液中搅拌。然后干燥，形成混胶磁粉。测试方法：(1)将实施例1至8和对比例1中制得的混胶磁粉进行第一压制对比，在15t液压机上进行压制，压制磁体尺寸为圆柱和OD27.3*ID24.3*Ht20mm圆环，将磁体放在175度烘箱中固化1h后测试不同压强下的磁体密度，其中尺寸为圆柱对应的不同压强下的磁体密度结果见表1，OD27.3*ID24.3*Ht20mm圆环对应的不同压强下的磁体密度结果见表2：表1表2(2)使用实施例1和对比例1中制备的粘接钕铁硼混胶磁粉做扫描电镜，其中实施例1制备的粘接钕铁硼混胶磁粉的扫描电镜见图1，对比例1中制备的粘接钕铁硼混胶磁粉的扫描电镜见图2。由图1和图2的对比可知，本发明的钕铁硼混胶磁粉，磁粉与树脂之间的相容性较好，且比较密实，表明其压缩性能更好。(3)将实施例1至8和对比例1中制得的混胶磁粉进行第二压制对比，在100t液压机进行磁体压制，压制磁体尺寸为调整压机压制力将磁环密度控制在6.0g/cc，压制结束后用烘箱在175度、1h进行固化处理，固化处理后用IM-6000图像测量仪测量磁体尺寸，并测试磁体的破碎强度见表3：表3从以上试验结果看出，本发明提供的混胶磁粉，其在一定压强下具有更高的磁体密度，且采用其制备的磁体的破碎强度更高，表明本发明提供的混胶磁粉具有更佳的磁性能。此外，本发明的制备方法有如下几点优势：1)固化剂通过干混的方法加入，工艺简便；2)整个过程不需要溶剂，减少了成本和降低了生产安全性；3)柔韧剂的加入，提高了树脂的柔韧性；4)树脂与柔韧剂同时高温结合，结合完即开始通过高压气体均匀的涂覆在磁粉的表面，减少了材料损耗，而且均匀的表面减少了粉末间的表面摩擦力，有利于粉的压制成型，从而得到更高的压缩性。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3