一种粘结钕铁硼磁粉预处理工艺的制作方法

本发明涉及磁性材料制造技术领域，尤其是涉及一种粘结钕铁硼磁粉预处理工艺。

背景技术：

粘结钕铁硼磁体与烧结钕铁硼磁体相比，磁性能不及烧结钕铁硼，但可一次成型、无需二次加工、可做成各种复杂形状，能大批量方便的制造多极充磁环形磁体，具有性能一致性和均匀性佳的特点，以及远高于粘结铁氧体的磁性能，被广泛应用于各类微型电机和传感器系统。

为对抗越来越多的固态硬盘，硬盘制造商计划开发厚度仅为7mm的机械硬盘，以满足越来越普及的平板电脑市场需求，对磁体提出了更高的要求。在电子产品和办公室自动化领域等粘结钕铁硼传统应用领域，对磁体精度和一致性也提出了更严苛的要求。

传统的磁粉处理工艺,可以从磁粉大小、磁粉间摩擦力两个方面来改善粉末的充填特性，使磁粉能均匀的加入到成型模穴中。随着模穴壁厚越来越小，如壁厚0.9mm，以及深度越来越深，如高度40mm，就出现磁粉不能填入和填不均匀的问题，进而影响产品的尺寸精度及性能一致性。粘结钕铁硼磁粉在显微状态下，是片状和针状的。

技术实现要素：

为解决上述问题，实现提高磁粉充填性能，顺利成型高精度薄壁磁体和高高度磁体并满足产品性能要求的目的，本发明提供了一种针对粘结钕铁硼磁粉的预处理工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种粘结钕铁硼磁粉预处理工艺，其特征在于包括以下步骤：

a)磁粉破碎；

b)配料：将磁粉与磁粉胶、丙酮混合；

c)搅拌式混炼；

d)烘干；

e)滚动喷雾造粒：将经上述处理的磁粉加入到滚筒中滚动，同时在磁粉上方进行喷雾处理；

f)破碎过筛；

g)混合。

作为优选，步骤a)中磁粉破碎后过80～120目筛。

作为优选，步骤b)中，磁粉胶的添加量为1.5～2.0wt％，丙酮的添加量为8～10wt％。

作为优选，步骤b)中的磁粉胶为环氧树脂磁粉胶。

作为优选，步骤c)中，搅拌式混炼的搅拌速度为5～15hz，搅拌时间为30～50分钟。

作为优选，步骤d)中，烘干时温度为45～60℃，烘干时间为100～140分钟。

作为优选，步骤e)中，滚筒滚动时内筒壁线速度为0.5～3m/s，磁粉上的喷雾半径为70～80cm，喷出量为70～90g/min，滚动处理时间为5～30分钟，喷雾原料为挥发性有机溶剂。

作为优选，挥发性有机溶剂为丙酮、乙醇、己烷或乙酸乙酯中的至少一种。

本发明中喷雾过程中采用的溶剂只要满足两个条件即可，即能够在一定程度上溶解环氧树脂同时还具有良好的挥发性；只要采用满足这两个条件的溶剂都能实现本发明中所说的技术效果。

作为优选，步骤f)中，破碎后过40～60目筛。

作为优选，步骤g)中，再添加磁粉重量0.2～0.4wt％的硬脂酸锌并混合。

本发明的关键就是在烘干后增加了滚动喷雾造粒这一个步骤。在这个处理过程中，首先磁粉表面接触挥发性有机溶剂，使磁粉表面的环氧树脂磁粉胶发生一定程度的溶解，增加了表面的粘附性；细颗粒磁粉在滚动中与粗颗粒磁粉相接触；随着磁粉表面挥发性有机溶剂的挥发，细颗粒磁粉在环氧树脂作用下稳定的粘附在粗颗粒磁粉上；粗颗粒磁粉在运动中，使细颗粒磁粉粘附后，向近球形发展。磁粉表面环氧树脂磁粉胶的溶解、细颗粒磁粉与粗颗粒磁粉的接触、磁粉表面挥发性有机溶剂的挥发、细颗粒磁粉稳定的粘附在粗颗粒磁粉上，这几个过程是同时、交叉不断重复进行的。

因此，本发明具有以下有益效果：通过本发明中的工艺处理，可在不影响磁粉性能的前提下，改变磁粉的粒度分布和磁粉颗粒的形貌，提升磁粉的流动性和松装比，解决壁厚0.9mm及以下情况或高度40mm及以上情况下磁粉不能填入和填不均匀的问题，保证产品的尺寸精度及性能一致性。

附图说明

图1为本发明步骤e)滚动喷雾造粒工艺的侧面示意图；

图2为本发明步骤e)滚动喷雾造粒工艺的剖面示意图；

图中：滚筒壳体1，喷雾喷嘴2，喷雾导管3，喷雾4，磁粉5。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。

显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，若非特指，所有的设备和原料均可从市场上购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。

实施例1

一种粘结钕铁硼磁粉预处理工艺，其特征在于包括以下步骤：

a)磁粉破碎：选用国内某厂家的磁粉yh-13m5kg，磁粉破碎后过80目筛；

b)配料：将磁粉与环氧树脂磁粉胶w-6c、丙酮混合，环氧树脂磁粉胶w-6c的添加量为1.5wt％，丙酮的添加量为8wt％；

c)搅拌式混炼：搅拌式混炼的搅拌速度为5hz，搅拌时间为30分钟；

d)烘干：烘干时温度为45℃，烘干时间为100分钟；

e)滚动喷雾造粒：将经上述处理的磁粉加入到滚筒中滚动，同时在磁粉上方进行喷雾处理；滚筒滚动时内筒壁线速度为0.5m/s，磁粉上的喷雾半径为70cm，喷出量为70g/min，滚动处理时间为30分钟，喷雾原料为乙醇；

f)破碎过筛：破碎后过40目筛；

g)混合：再添加磁粉重量0.2wt％的硬脂酸锌并混合。

实施例2

一种粘结钕铁硼磁粉预处理工艺，其特征在于包括以下步骤：

a)磁粉破碎：选用国内某厂家的磁粉xqp14-125kg，磁粉破碎后过100目筛；

b)配料：将磁粉与环氧树脂磁粉胶w-6c、丙酮混合，环氧树脂磁粉胶w-6c的添加量为1.8wt％，丙酮的添加量为9wt％；

c)搅拌式混炼：搅拌式混炼的搅拌速度为10hz，搅拌时间为40分钟；

d)烘干：烘干时温度为50℃，烘干时间为120分钟；

e)滚动喷雾造粒：将经上述处理的磁粉加入到滚筒中滚动，同时在磁粉上方进行喷雾处理；滚筒滚动时内筒壁线速度为1.2m/s，磁粉上的喷雾半径为75cm，喷出量为80g/min，滚动处理时间为20分钟，喷雾原料为丙酮；

f)破碎过筛：破碎后过50目筛；

g)混合：再添加磁粉重量0.3wt％的硬脂酸锌并混合。

实施例3

一种粘结钕铁硼磁粉预处理工艺，其特征在于包括以下步骤：

a)磁粉破碎：选用国内某厂家的磁粉hl08-065kg，磁粉破碎后过120目筛；

b)配料：将磁粉与环氧树脂磁粉胶w-6c、丙酮混合，环氧树脂磁粉胶w-6c的添加量为2.0wt％，丙酮的添加量为10wt％；

c)搅拌式混炼：搅拌式混炼的搅拌速度为15hz，搅拌时间为50分钟；

d)烘干：烘干时温度为60℃，烘干时间为140分钟；

e)滚动喷雾造粒：将经上述处理的磁粉加入到滚筒中滚动，同时在磁粉上方进行喷雾处理；滚筒滚动时内筒壁线速度为3m/s，磁粉上的喷雾半径为80cm，喷出量为90g/min，滚动处理时间为5分钟，喷雾原料为由己烷和乙酸乙酯混合而得的混合溶剂；

f)破碎过筛：破碎后过60目筛；

g)混合：再添加磁粉重量0.4wt％的硬脂酸锌并混合。

本发明步骤e)滚动喷雾造粒工艺具体情况如图1～2所示，滚筒壳体1、喷雾喷嘴2和喷雾导管3构成滚动喷雾造粒工艺中的处理装置喷雾造粒滚筒，其中喷雾导管沿滚筒的中心轴固定设置，导管上一侧根据需要设有若干喷雾喷嘴使喷雾范围能够覆盖所有的磁粉；由外界经导管向滚筒中输送本发明中所示的挥发性有机溶剂，由喷雾喷嘴喷出形成具有一定形状和范围的喷雾4针对需要处理的磁粉5进行喷雾处理；喷雾处理的同时滚筒不断的滚动，同时并交叉地完成磁粉表面树脂的溶解、细颗粒磁粉与粗颗粒磁粉的接触、磁粉表面丙酮的挥发和细颗粒磁粉稳定地粘附在粗颗粒磁粉上等过程。

对比例1～3

对比例1～3除不进行滚动喷雾造粒处理外，其他工艺步骤分别与实施例1～3相同。

性能表征：

分别测试上述实施例与对应对比例预处理后制得磁粉的流动性和松装比，同时对相应磁粉压制成型制得坯体，并测试坯体的成型精度。

各性能表征结果如下表1～3所示。

表1实施例1与对比例1性能结果对比

表2实施例2与对比例2性能结果对比

表3实施例3与对比例3性能结果对比

由上述表1～3性能结果对比可以得知，由本发明预处理工艺处理后的磁粉具有更好的流动性和松装比，由相应磁粉压制成型制得坯体的尺寸精度更高，密实度更好，同时填充不均匀问题得到解决。

应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。