一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法
【专利摘要】本发明公开了一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，属于磁性材料生产领域，通过减小多极磁环的取向部分与非取向部分烧结收缩率的差异，提高了成品率。所述的各向异性永磁铁氧体多极磁环的方法包括永磁铁氧体磁粉中加入树脂颗粒，还包括提出了多极取向磁场关停或改变磁场方向一次或多次以优化树脂颗粒的分布，规定了永磁铁氧体磁粉球磨过程中的液体球磨助剂的种类，确定了压制前永磁铁氧体磁粉料浆中磁粉颗粒的平均粒度和液体球磨助剂的含量，确定了磁极的取向磁场强度、烧结升温速率和金刚砂轮的金刚砂的颗粒度。
【专利说明】
一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种磁性材料生产方法，特别涉及一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法。
【背景技术】
[0002]永磁铁氧体多极磁环广泛应用于永磁同步电机、永磁歩进电机、仪器仪表、定时器、传感器、微波器件、电子器件等领域，各向异性永磁铁氧体多极磁环与各向同性永磁铁氧体多极磁环相比，具有磁性能高的优点。各向异性永磁铁氧体多极磁环在压制成型时需提供一个多极取向磁场对磁粉颗粒进行排列取向，取向后的多极磁环存在取向部分和未取向部分。由于永磁铁氧体多极磁环取向部分的烧结收缩率为22%左右，未取向部分的烧结收缩率为13 %左右，二者存在较大的差异，因此在烧结过程中产生较大的内应力，容易在取向部分和未取向部分的交界处产生裂纹，造成各向异性多极磁环的成品率较低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了提高各向异性多极磁环的成品率，提供一种减小各向异性永磁铁氧体多极磁环的取向部分和未取向部分的烧结收缩率差异的方法。
[0004]为达到上述目的，本发明采用的方法是:永磁铁氧体磁粉中加入树脂颗粒，永磁铁氧体磁粉颗粒是导磁材料，而树脂颗粒是非导磁材料。在多极取向磁场发生作用时，永磁铁氧体磁粉料浆中的磁粉颗粒被多极取向磁场的磁极吸引，永磁铁氧体磁粉颗粒在磁极附近聚集，因此磁极附近磁环取向部分成为永磁铁氧体磁粉颗粒的富集区，非磁极附近磁环非取向部分成为树脂颗粒的富集区。永磁铁氧体的烧结温度在1200°C左右，烧结升温过程中树脂颗粒反应分解成气体逸出，在未完全烧结的坯件中留下细孔，使得坯件密度降低。由于取向部分树脂颗粒的浓度小而非取向部分树脂颗粒的浓度大，因此坯件取向部分的密度大而非取向部分的密度小，而此时永磁铁氧体颗粒之间固相反应尚未完全开始，继续升温发生固相反应时，坯件密度大的部分收缩率小而密度小的部分收缩率大，因此坯件取向部分也就是密度大的部分收缩率变化不大，而坯件非取向部分也就是密度小的部分收缩率增大，使得取向部分的收缩率和非取向部分的收缩率差异减小，烧结时产生内应力减小，从而减少了裂纹的产生，提高了成品率。
[0005]加入的树脂颗粒质量为永磁铁氧体磁粉质量的0.1?6%，视树脂品种而定。永磁铁氧体磁粉与液体球磨助剂一起球磨，即采用湿法球磨，永磁铁氧体磁粉球磨至平均粒度为
0.6?1.4微米，合适的平均粒度可获得较高的磁性能。球磨后的永磁铁氧体磁粉料浆滤除部分液体球磨助剂，使球磨后永磁铁氧体磁粉料浆中液体球磨助剂的含量控制为25?55 %，液体球磨助剂的含量小，料浆粘稠，不利于永磁铁氧体磁粉颗粒的取向和聚集;液体球磨助剂的含量大，料浆稀薄，不利于压制效率的提高，不利于压制模具的制造。永磁铁氧体磁粉料浆在多极取向磁场中压制成型，磁极的磁场强度大于40mT，较大的取向磁场强度可以使永磁铁氧体磁粉颗粒取向度较高，从而获得较高的磁性能。压制成型后的坯件烧结，烧结升温速率为0.5?5°C/min，合适的升温速率可使树脂颗粒和液体球磨助剂在烧结过程中形成的气体缓慢均匀排出，防止短时间内气体集中排出产生的坯件开裂。烧结后的坯件磨削用金刚砂轮，金刚砂粒度为76?350微米，大粒度金刚砂制成的金刚砂轮磨削出的坯件表面粗糙度大，小粒度金刚砂制成的金刚砂轮磨削效率低。
[0006]作为本发明的一种改进，所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的树脂颗粒为聚苯乙烯颗粒、聚氯乙烯颗粒、聚酰胺颗粒中的一种或它们的混合物。
[0007]作为本发明的一种改进，所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:加入的树脂颗粒质量为永磁铁氧体磁粉质量的0.4?3%。
[0008]作为本发明的一种改进，所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的树脂颗粒在压制成型时的平均粒度小于250微米，加入的时间可以是球磨前后，也可以是在球磨过程中。
[0009]作为本发明的一种改进，所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的液体球磨助剂为水、酒精中的一种或它们的混合物。
[0010]作为本发明的一种改进，所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的永磁铁氧体磁粉球磨至平均粒度为0.8-1.1微米。
[0011]作为本发明的一种改进，所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的球磨后永磁铁氧体磁粉料浆中液体球磨助剂的含量控制为38?45 %。
[0012]作为本发明的一种改进，所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:在所述的压制成型开始阶段，所述的多极取向磁场关停或改变磁场方向I?2次后继续加多极取向磁场进行压制。在压制成型开始阶段，磁粉料浆较为稀薄，多极取向磁场关停或改变磁场方向有利于永磁铁氧体磁粉颗粒在磁极附近聚集，有利于提高磁粉颗粒在磁环取向部分的浓度，也有利于提高树脂颗粒在磁环非取向部分的浓度。磁极的磁场强度大于80mT。
[0013]作为本发明的一种改进，所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的烧结升温速率为0.7?3 °C/min。
[0014]作为本发明的一种改进，所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的金刚砂粒度为105?200微米。
[0015]本发明的有益效果是:通过在永磁铁氧体磁粉料浆中加入适量的树脂颗粒，并在压制过程中改变多极磁环中树脂颗粒在取向部分与非取向部分的浓度，使得在烧结过程中磁环的取向部分与非取向部分的烧结收缩率差异减小，减小烧结时磁环所产生的内应力，从而减少裂纹，提尚成品率。
【附图说明】
[0016]说明书附图为四极磁环压制成型的示意图，由模芯和模具型腔壁构成模具型腔，含树脂颗粒的磁粉料浆加入到模具型腔中，四个磁极产生四极取向磁场。磁极的取向磁场使模具型腔中磁粉料浆中的磁粉颗粒发生定向排列，从而产生磁环取向部分;非磁极附近的磁粉料浆的磁粉颗粒未发生定向排列，从而产生磁环非取向部分。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对本发明作进一步描述，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0018]实施组:球磨罐中放入MYF-30牌号的永磁铁氧体磁粉500克，水750克，聚氯乙烯颗粒10克，球磨9.5小时，测得永磁铁氧体粗粉颗粒平均粒度0.98微米。磁粉料浆滤除部分水分，测得磁粉料楽含水率40.5 %。压制外径30.5mm，内径17.0mm，高度21.0mm的四极磁环，压制合模后，开停取向磁场二次后继续加磁场压制。
[0019]对照组:球磨罐中放入MYF-30牌号的永磁铁氧体磁粉500克，水750克，球磨9.5小时，测得永磁铁氧体粗粉颗粒平均粒度0.96微米。磁粉料浆滤除部分水分，测得磁粉料浆含水率41.2 %。压制外径30.5mm，内径17.0mm，高度21.0mm的四极磁环。
[0020]实施组和对照组压制时的磁极的磁场强度为120mT，二组样块同时烧结，烧结升温速率1.5 °C/min，烧结温度1200 °C，保温120分钟，用粒度为125微米的金刚砂砂轮磨削，磨削后检查裂纹，统计成品率，实施组的成品率为96%，对照组的成品率为67%。
[0021]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
【主权项】
1.一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征是，它包括下列步骤；(I)永磁铁氧体磁粉中在压制成型前加入树脂颗粒，加入的树脂颗粒质量为永磁铁氧体磁粉质量的0.1?6%; (2)永磁铁氧体磁粉与液体球磨助剂一起球磨，永磁铁氧体磁粉球磨至平均粒度为0.6?1.4微米；(3)球磨后永磁铁氧体磁粉料浆中液体球磨助剂的含量控制为25?55% ; (4)永磁铁氧体磁粉料浆在多极取向磁场中压制成型，在压制成型开始阶段，多极取向磁场关停或改变磁场方向一次或多次后继续加多极取向磁场进行压制，磁极的磁场强度大于40mT;(5 )压制成型后的还件烧结，烧结升温速率为0.5?5 °C /miη; (6 )烧结后的还件磨削至规定的尺寸，磨削用金刚砂轮的金刚砂粒度为76?350微米。2.根据权利要求1所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的树脂颗粒为聚苯乙烯颗粒、聚氯乙烯颗粒、聚酰胺颗粒中的一种或它们的混合物。3.根据权利要求1所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的加入的树脂颗粒质量为永磁铁氧体磁粉质量的0.4?3%。4.根据权利要求1所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的树脂颗粒在压制成型时的平均粒度小于250微米。5.根据权利要求1所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的液体球磨助剂为水、酒精中的一种或它们的混合物。6.根据权利要求1所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的永磁铁氧体磁粉球磨至平均粒度为0.8?1.1微米。7.根据权利要求1所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的球磨后永磁铁氧体磁粉料浆中液体球磨助剂的含量控制为38?45 %。8.根据权利要求1所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:在所述的压制成型开始阶段，所述的多极取向磁场关停或改变磁场方向I?2次后继续加多极取向磁场进行压制，所述的磁极的磁场强度大于80mT。9.根据权利要求1所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的烧结升温速率为0.7?3°C/分钟。10.根据权利要求1所述的一种各向异性永磁铁氧体多极磁环制造的方法，其特征在于:所述的金刚砂粒度为105?200微米。
【文档编号】H01F41/02GK105895359SQ201610433561
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月18日
【发明人】丁文澜
【申请人】丁文澜