專利名稱:封閉模制產品孔隙的工藝和用此工藝封閉孔隙的粘結磁體的制作方法
技術領域:
本發明涉及有效地封閉模制產品、特別是粘結磁體表面的孔隙的工藝,和由此工藝封閉孔隙的粘結磁體。
稀土金屬基永磁體例如R-Fe-B基永磁體,其代表性產品Nd-Fe-B基永磁體目前應用于各種領域,因為其采用自然資源豐富并且廉價的材料制成,并且具有高的磁性能。
近年來,在電子和儀表工業使用稀土金屬基永磁體,促進了部件尺寸的減小,與此對應,要求磁體本身的尺寸減小并且要求磁體具有復雜的形狀。
從這種觀點出發,已經注意到粘結磁體易于形成任何形狀,而且這種粘結磁體早已在各種領域投入實用。
稀土金屬基永磁體含有在空氣中容易氧化的R。因此,當不對磁體進行表面處理而使用時,存在以下問題受少量酸、堿或水的影響,從磁體表面發生腐蝕,磁體生銹,導致磁性能劣化和分散。因此,必須通過電鍍處理在磁體表面上形成耐腐蝕膜。
但是,例如當對其表面存在孔隙的粘結磁體直接進行電鍍時,表面去污劑和/或電鍍溶液進入并殘留在孔隙中,從而導致磁體被腐蝕。
為了克服上述問題,傳統的工藝是用無機材料例如玻璃或樹脂浸漬磁體表面孔隙這樣的孔隙封閉工序之后,進行電鍍處理(例如可見日本專利申請公開7-201620)。在孔隙封閉處理中,磁體浸入含無機成分和/或樹脂成分的水溶液時,存在磁體被水腐蝕的可能性,這種方法是不利的。即使磁體浸入采用樹脂本身和非水溶劑制成的溶液中,在浸入工序之后也必須進行固化工序。因此,從簡化制造工序來看這種工藝是不利的。在上述工藝中,不可能用無機材料和/或樹脂僅浸漬磁體表面的孔隙,而是在磁體整個表面上形成無機材料和/或樹脂的膜層。由于垂掛不能均勻地形成膜層。因此,即使在后續工序中進行表面平滑處理,對磁體的表面精確度仍舊存在不利影響,結果難以形成尺寸精確度優異的鍍膜。可以去除這種膜層,但是隨之而來的是制造工序數量的增加。
日本專利申請公開9-205013介紹了封閉粘結磁體表面的孔隙的工藝,這是通過在粘結磁體上同時噴射噴丸介質和金屬粉末,或者把噴丸介質、金屬粉末和粘結磁體放入處理磁體的容器,通過旋轉或振動整個容器來進行的。但是,這種工藝存在的問題是,即使金屬粉末曾經被形成進入磁體表面,形成進入孔隙的金屬粉末也會通過與容器內的物料的碰撞和與容器內壁的碰撞而被排出或去除,從而不能有效地實現封閉孔隙。
而且,對于適用于各種小型電動機、例如用于致動器的主軸電動機和伺服電動機的環形粘結磁體,不僅必須有效地封閉外表面(包括端面等)的孔隙,而且必須有效地封閉內表面的孔隙。
因此,本發明的目的在于提供一種封閉模制產品例如粘結磁體表面的孔隙的工藝,能夠按干法對這種孔隙選擇性地和簡便地進行封閉,呈現優異的封閉效果,對模制產品的表面精確度沒有影響。
為了實現上述目的,根據本發明的第一方案和特征,提供一種封閉模制產品孔隙的工藝,包括以下步驟把其表面存在孔隙的模制產品、無機粉末、脂肪和油和介質放入處理容器,向處理容器內的物料施加動能,從而強迫無機粉末進入孔隙并將其固化于孔隙內。
根據本發明的第二方案和特征,除了第一特征之外,無機粉末是選自金屬氧化物粉末、金屬碳化物粉末、金屬氮化物粉末、金屬氮碳化物粉末和金屬粉末之中的至少一種。
根據本發明的第三方案和特征,除了第二特征之外,金屬氧化物粉末是氧化鋁粉末。
根據本發明的第四方案和特征,除了第二特征之外,金屬粉末是銅粉末。
根據本發明的第五方案和特征,除了第一特征之外,介質是磨石。
根據本發明的第六方案和特征,除了第五特征之外,磨石包括燒結無機粉末而制成的陶瓷。
根據本發明的第七方案和特征,除了第一特征之外,介質是植物性介質。
根據本發明的第八方案和特征,除了第一特征之外,使用含有脂肪和油的植物性介質把脂肪和油放入處理容器。
根據本發明的第九方案和特征,除了第一特征之外,使用含有被脂肪和油附著在其表面的無機粉末的植物性介質,把無機粉末以及脂肪和油放入處理容器。
根據本發明的第十方案和特征,提供一種封閉模制產品孔隙的工藝,包括以下步驟把其表面存在孔隙的模制產品和無機粉末生成材料放入處理容器,向處理容器內的物料施加動能,從而強迫由無機粉末生成材料產生的無機粉末進入孔隙并將其固化于孔隙內。
根據本發明的第十一方案和特征,除了第十特征之外,無機粉末生成材料是用于產生金屬粉末的金屬粉末生成材料。
根據本發明的第十二方案和特征,除了第十一特征之外,金屬粉末生成材料是用于產生銅粉末的銅粉末生成材料。
根據本發明的第十三方案和特征,除了第十一特征之外,金屬粉末生成材料是針狀和/或柱狀,具有在0.05mm-10mm范圍內的較大直徑。
根據本發明的第十四方案和特征,除了第十特征之外,無機粉末生成材料是磨石,包含通過燒結無機粉末制成的陶瓷并且具有在1mm-10mm范圍內的較大直徑。
根據本發明的第十五方案和特征,除了第十特征之外,還把脂肪和油放入處理容器。
根據本發明的第十六方案和特征,除了第十五特征之外,使用含有脂肪和油的植物性介質把脂肪和油放入處理容器。
根據本發明的第十七方案和特征,除了第十五特征之外,還把無機粉末放入處理容器。
根據本發明的第十八方案和特征,除了第十七特征之外,使用含有被脂肪和油附著在其表面的無機粉末的植物性介質,把無機粉末以及脂肪和油放入處理容器。
根據本發明的第十九方案和特征,除了第七、第八、第九、第十六和第十八特征之外,植物性介質是選自植物表皮屑、鋸屑、谷殼、糠、水果殼和玉米芯之中的至少一種。
根據本發明的第二十方案和特征,除了第一或第十特征之外,其表面存在孔隙的模制產品是粘結磁體。
根據本發明的第二十一方案和特征,除了第二十特征之外,粘結磁體是環形粘結磁體。
根據本發明的第二十二方案和特征,除了第一或第十特征之外,通過振動和/或攪動處理容器內的物料,向處理容器內的物料施加動能。
根據本發明的第二十三方案和特征,除了第二十二特征之外,處理容器是滾磨機中的處理室。
根據本發明的第二十四方案和特征,除了第二十一特征之外,環形粘結磁體放入圓筒狀處理容器,以使磁體中心軸的方向平行于圓筒狀處理容器的中心軸方向,通過圓筒狀處理容器圍繞其中心軸旋轉,向圓筒狀處理容器內的物料施加動能。
根據本發明的第二十五方案和特征,除了第二十四特征之外,在環形粘結磁體的孔中插入設置棒狀部件,使其平行于磁體中心軸的方向。
根據本發明的第二十六方案和特征,提供一種粘結磁體,其孔隙被根據第一或第十特征的孔隙封閉工藝所封閉。
采用根據第一特征的封閉模制產品孔隙的工藝,在介質的作用下無機粉末被強制進入孔隙,被強制進入孔隙的無機粉末被脂肪和油牢固地固化。這樣能夠實現優異的孔隙封閉效果。
采用根據第十特征的封閉模制產品孔隙的工藝,無機粉末生成材料的作用是通過無機粉末生成材料片彼此的碰撞、與模制產品的碰撞以及與容器內壁的碰撞,產生無機粉末,其作用還有作為強制產生的無機粉末進入孔隙的介質。因此,通過這些作用的聯合,可以實現優異的孔隙封閉效果。
根據本發明的工藝能夠按干法選擇地和簡便地對模制產品的孔隙、例如粘結磁體表面的孔隙進行封閉,呈現優異的孔隙封閉效果。于是,可以在后續步驟中在模制產品表面形成尺寸精確度優異的耐腐蝕膜例如電鍍膜,對模制產品的表面精確度沒有影響。
圖1是本發明的孔隙封閉工藝所用設備一個例子的部分透視圖。
圖2是設置在例如環形粘結磁體的工件中的棒狀部件的示意圖。
以下將說明根據本發明的封閉模制產品孔隙的第一工藝。此工藝包括把其表面存在孔隙的模制產品、無機粉末、脂肪和油以及介質放入處理容器,通過向處理容器內的物料施加動能,強迫無機粉末進入孔隙,在處理容器內使無機粉固化在孔隙中。采用這種工藝,無機粉末被介質強迫進入孔隙,被強迫進入孔隙的無機粉末被脂肪和油牢固地固化。于是,能夠實現優異的封閉效果。
其表面存在孔隙并且可以采用本發明的孔隙封閉工藝的模制產品的例子,有粘結磁體和模鑄產品。根據本發明的孔隙封閉工藝適用于處理這些之中的粘結磁體表面的孔隙。因此,根據本發明的孔隙封閉工藝以下將作為用于粘結磁體表面孔隙處理來說明。本工藝用于其他模制產品時,可以根據以下說明設置適當的處理條件。
應注意,如果采用磁粉和樹脂型粘結劑作為主要成分制造,粘結磁體可以是磁各向同性粘結磁體或者是磁各向異性粘結磁體。此外,粘結磁體可以是采用除樹脂型粘結劑之外的金屬粘結劑或無機粘結劑來粘結磁粉而制成的。此時粘結劑中可以含填料。
傳統公知的稀土金屬基粘結磁體具有各種組成和各種晶構,本發明可以用于所有這種粘結磁體。
這種粘結磁體的例子是如日本專利申請公開9-92515所述的各向異性R-Fe-B基粘結磁體,如日本專利申請公開8-203714所述的、具有軟磁相(例如(α-Fe相和Fe3B相)和硬磁相(例如Nd2Fe14B相)的Nd-Fe-B基納米復合磁體,采用通過通常廣泛使用的熔體快淬工藝制造的各向同性Nd-Fe-B基磁粉(例如由MQI公司制造的商標為MQP-B的粉末)制成的粘結磁體。
另一種例子是日本專利5-82041所述的R-Fe-N基粘結磁體,表示為(Fe1-xRx)1-yNy,其中0.07≤x≤0.3,0.001≤y≤0.2。
本發明的效果并不隨形成粘結磁體的磁粉的組成和晶構以及粘結磁體的各向同性和各向異性而變化。因此,在上述任何粘結磁體中均可以獲得期望的效果。
形成粘結磁體的磁粉可以通過如下工藝制造,熔融制粉工藝,包括熔化稀土金屬基永磁體合金,對合金進行鑄造處理制成鑄錠,對鑄錠進行粉碎;燒結產品粉碎工藝,包括制造燒結磁體然后粉碎燒結磁體;還原擴散工藝,直接通過Ca還原制造磁粉;快速凝固工藝,包括通過熔體噴射鑄機制造稀土金屬基永磁體合金帶箔,對帶箔進行粉碎和退火;霧化工藝,包括熔化稀土金屬基永磁體合金,通過霧化對合金制粉,對合金粉末進行熱處理;和機械合金化工藝,包括對原材料制粉,對金屬粉末精細粉碎,對精細粉碎的金屬進行熱處理。
除了上述工藝之外,形成R-Fe-N基粘結磁體的磁粉可以通過任何工藝制造,例如氣體氮化工藝,包括粉碎稀土金屬基永磁體合金,在氮氣或氨氣的氣氛中粉碎合金,精細粉碎所得合金。
以下將通過作為實例的用于R-Fe-B基粘結磁體的磁粉制造說明各種工藝。
(熔融制粉工藝)這種制造工藝包括以下步驟,熔化原材料,對熔融材料鑄造制成鑄錠,對鑄錠進行機械粉碎。例如,原材料是包括鐵硼合金的粉末,鐵硼合金含有電解鐵、硼、余量是Fe和Al、Si、C等雜質、稀土金屬或者還可以含電解鈷。對原材料粉末進行高頻熔化,隨后在水冷鑄造銅結晶器中鑄造。按吸氫方式粉碎所得鑄錠,或者采用通常的機械粉碎裝置例如搗碎機進行粗粉碎。然后,通過采用球磨機或噴射磨機的干式粉碎法,或者通過采用任意各種溶劑的濕式粉碎法,對粗粉碎的材料進行精細粉碎。
采用這種工藝可以制造細微粉末,該粉末包括基本是單晶或者包括幾個晶粒,并且具有1μm-500μm范圍內的平均顆粒尺寸。
具有高矯頑力的磁粉可以按如下方式制造,在磁場下取向的方式形成具有所需組成并且平均顆粒尺寸在3μm以下(本文中,“以下”是指“不超過”)的細微粉末,分裂細微粉末,在800℃-1100℃的溫度范圍對分裂粉末進行熱處理,再分裂所得粉末。
(燒結產品粉碎工藝)這種工藝包括燒結所需R-Fe-B基合金,再次粉碎燒結產品制成磁粉。例如,原材料是包括鐵硼合金的粉末,鐵硼合金含有電解鐵、硼、余量是Fe和Al、Si、C等雜質、稀土金屬,或者還可以包括電解鈷。原材料粉末通過在惰性氣體氣氛中的高頻熔化等被合金化,采用搗碎機等進行粗粉碎,通過球磨機等再進行精細粉碎。制成的細粉在有或無磁場的條件下進行壓制成型,在真空或者非氧化氣氛的惰性氣體氣氛中燒結模壓產品。再次粉碎燒結產品制成平均顆粒尺寸在0.3μm-100μm范圍的細粉末。之后可以在500℃-1000℃的溫度范圍對細粉末進行熱處理,以便提高矯頑力。
(還原擴散工藝)原材料粉末包括選自鐵硼粉末、鐵鎳粉末、鈷粉末、鐵粉末和稀土金屬氧化物粉末之中的至少一種金屬粉末和/或一種氧化物粉末,這是根據要求的原材料合金粉末的組成來選擇的。按稀土金屬氧化物的還原所需化學計量所需量的1.1-4.0倍的數量,金屬鈣(Ca)或CaH2與原材料粉末混合。在惰性氣體氣氛下、900℃-1200℃的溫度范圍內加熱混合物,把所得反應物放入水,由此去除副產品,從而提供平均顆粒尺寸在10μm-200μm范圍的粉末,并不需要粗粉碎。制成的粉末可以通過采用球磨機噴射磨機等的干式粉碎再進行精粉碎。
具有高矯頑力的磁粉可以按如下方式制造,在磁場下取向的方式形成具有所需組成并且平均顆粒尺寸在3μm以下的細微粉末,分裂細微粉末,在800℃-1100℃的溫度范圍對分裂粉末進行熱處理,再分裂所得粉末。
(快速凝固工藝)熔化所需的R-Fe-B基合金,在噴射鑄機中進行熔體旋淬,制成厚度在20μm數量級的帶箔。粉碎帶箔、進行退火處理,提供具有0.5μm以下的微晶的粉末。
由帶箔制成的微晶粉末進行熱壓和沖模鐓鍛處理,制成各向異性塊磁體。塊磁體可以進行精細粉碎。
(霧化工藝)這種工藝包括熔化所需的R-Fe-B基合金,從細噴嘴滴下熔融合金,利用惰性氣體或液體高速霧化熔融合金,對霧化合金過篩或粉碎,然后對所得材料進行干燥處理或者退火處理,制成磁粉。
對微晶粉末進行熱壓和沖模鐓鍛處理,制成各向異性塊磁體。塊磁體可以進行精細粉碎。
(機械合金化工藝)這種工藝包括利用球磨機、振動磨機、干式碾磨機等,在惰性氣體氣氛中混合以及使所需的原材料粉末在原子程度轉變成非晶結構,對所得粉末進行退火處理,制成磁粉。
對微晶粉末進行熱壓和沖模鐓鍛處理,制成各向異性塊磁體。塊磁體可以進行最終粉碎。
能夠對塊磁體或磁粉提供磁各向異性的可以使用的工藝例子,有熱壓和粉碎工藝(可見日本專利4-20242),包括采用熱壓等在低溫對通過快速凝固工藝制成的合金粉末進行燒結,對通過沖模鐓鍛處理提供磁各向異性的塊磁體進行粉碎;疊軋工藝(可見日本專利2596835),包括把快速凝固工藝制成的合金粉末按原樣填入金屬容器,通過塑性加工例如熱軋對合金粉末賦予磁各向異性;鑄錠熱壓和粉碎工藝(日本專利7-66892),包括對合金鑄錠進行熱塑性加工,然后粉碎所得鑄錠,制成磁各向異性磁粉;和HDDR工藝(可見日本專利6-82755),包括在氫氣氛中加熱稀土金屬基永磁體合金進行吸氫,對磁性合金進行脫氫處理并冷卻所得合金,從而制成磁粉。
賦予磁各向異性的工藝并不限于這些采用原材料合金和各向異性賦予方式的組令,可以使用各種適當的組合。
由上述工藝制成的磁粉細成的例子是如下的組成,包含8at%-30at%的R(R是包含Y的至少一種稀土元素,最好是作為主成分的輕稀土元素例如Nd、Pr等,或者是至少一種稀土元素與Nd、Pr等的混合物),2at%-28at%的B(可以用C部分置換B),和65at%-84at%的Fe(可以用含量為Fe的50%以下的Co和含量為Fe的8%以下的Ni之中的至少一種部分置換Fe)。
為了提高粘結磁體的矯頑力和耐蝕性,可以在原材料粉末中添加以下元素之中的至少一種3.5at%以下的Cu,2.5at%以下的S,4.5at%以下的Ti,15at%以下的Si,9.5at%以下的V,12.5at%以下的Nb,10.5at%以下的Ta,8.5at%以下的Cr,9.5at%以下的Mo,9.5at%以下的W,3.5at%以下的Mn,9.5at%以下的Al,2.5at%以下的Sb,7at%以下的Ge,3.5at%以下的Sn,5.5at%以下的Zr,5.5at%以下的Hf,8.5at%以下的Ca,8.5at%以下的Mg,7at%以下的Sr,7at%以下的Ba,7at%以下的Be和10at%以下的Ga。
對于用于Nd-Fe-B基納米復合磁體的磁粉,最好選擇如下范圍的組成,包含1at%-10at%的R,5at%-28at%的B,余量基本是Fe。
采用樹脂型粘結劑作為制造粘結磁體的粘結劑時,可以使用適用于每種成型工藝的樹脂。例如,適用于壓制成型工藝的樹脂例子有環氧樹脂、酚醛樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯等。適用于注射成型工藝的樹脂例子有尼龍-6,尼龍-12,聚苯硫醚,鄰苯二甲酸聚丁烯等。適用于擠出成型工藝和軋制工藝的樹脂例子有聚氯乙烯,丁腈橡膠,氯化聚乙烯,天然橡膠,海帕倫(氯磺酰化聚乙烯合成橡膠)等。
已知有各種制造粘結磁體的工藝,常用的工藝例子除了壓制成型工藝之外,還有注射成型工藝、擠出成型工藝、軋制工藝等,壓制成型工藝包括混合磁粉、樹脂粘結劑,以及根據需要的硅烷基或鈦基偶合劑、有助于成型的潤滑劑、捏合混合物所需量的用于樹脂的粘結助劑和無機填料,對混合物壓制成型,加熱所得材料固化樹脂。
本發明所用的無機粉末的例子有,金屬氧化物粉末,例如氧化鋁、氧化鋯和氧化鎂,金屬碳化物粉末例如碳化硅,金屬氮化物粉末例如氮化鋁,金屬氮碳化物粉末例如氮碳化鋁鈦、氮碳化鋁和氮碳化硅,金屬粉末例如Cu、Fe、Ni、Co、Cr、Sn、Zn、Pb、Cd、In、Au、Ag和Al,和包含任何這些金屬的合金。這些之中,從成本等觀點來看,最好采用氧化鋁粉末或者銅粉末。當然可以使用混合物形式的兩種或多種無機粉末。
可以使用顆粒形狀相同和顆粒尺寸相同的無機粉末,或者可以使用顆粒形狀不同和顆粒尺寸不同的混合物形式的無機粉末,但是顆粒較長直徑最好在0.01μm-60μm的范圍。
用于固定被強迫進入孔隙的無機粉末的脂肪和油的例子有動物脂肪和油,代表的是牛脂肪、豬油、牛脂、羊脂、鯨油、魚油、肝油、橄欖油、亞麻油、桐油等。最好使用含2wt%以下的鹵素成分的脂肪和油,以便保證磁體不被脂肪和油腐蝕。為了避免由于脂肪和油而產生揮發性成分,脂肪和油的沸點最好等于或大于170℃。根據需要可以添加小燭樹蠟、巴西棕櫚蠟和硬脂酸中的任意一種,以便調節所用脂肪和油的熔點。
用于強迫無機粉末進入孔隙的介質的例子是公知的介質,例如硬介質,如金屬介質、陶瓷介質等,和軟介質。這些介質之中,最好使用具有拋光磁體表面功能的介質。這是因為使用這種介質能夠保證無機粉末被強迫進入孔隙,此外磁體表面能夠被平滑,而且磁體拋光導致的碎片能夠作為封閉成分被強迫進入孔隙。
具有磁體表面拋光功能的介質的一個例子是磨料。磨料的更優選的例子是包含由燒結無機粉末產生的陶瓷的磨石。這是因為使用這種磨料作為介質,除了上述優點之外,提供了由介質產生的拋光碎片用做作為封閉成分的無機粉末的來源的優點。
作為軟介質公知的任何植物性介質可以用做具有磁體表面拋光功能的介質,例如植物表皮屑、鋸屑、谷殼、糠、水果殼和玉米芯。這些介質可以起介質功能,起脂肪和油的來源和無機粉末的來源的功能。
可以使用形狀相同和尺寸相同的強迫無機粉末進入孔隙的介質,或者使用形狀不同和尺寸不同的混合物形式的介質。使用磨料作為介質時,磨料的較大直徑最好在1mm-10mm的范圍。當使用植物性介質作為介質時,植物性介質的較大直徑最好在0.5mm-3mm的范圍。
無機粉末和脂肪和油可以單獨放入處理容器。但是,可以使用能夠作為介質放入處理容器的內在地含有脂肪和油的植物性介質。植物性介質可以與其它脂肪和油浸漬并放入處理容器。而且,內在含有脂肪和油的植物性介質可以與其它脂肪和油浸漬并放入處理容器。如果按上述方式使用植物性介質提供脂肪和油,則植物性介質起介質作用并且起脂肪和油的來源的作用。
這種植物性介質的表面具有脂肪和油提供的附著性。因此,使無機粉末利用這種附著功能附著于其表面的植物性介質作為介質,并且還起到無機粉末以及脂肪和油的來源作用。
如果采用包括放置由植物性介質攜帶的無機粉末以及脂肪和油的方法,則放入處理容器的無機粉末以及脂肪和油的量可以設定為植物性介質攜帶的量。這樣的優點是可以同時并且按要求的比例向處理容器提供無機粉末以及脂肪和油,并放置無機粉末以及脂肪和油,從而可以在處理容器內容易地均勻分散。
通過用以植物性介質為基的1wt%-5wt%的脂肪和油與植物性介質進行捏合,可以制備浸漬了脂肪和油的植物性介質。這種植物性介質的一個例子是浸漬了牛油的玉米芯。
例如以植物性介質為基,用15wt%以下的無機粉末和1wt%-5wt%的脂肪和油與植物性介質捏合,可以制備無機粉末被脂肪和油附著于其表面的植物性介質。這種植物性介質的一個具體例子是氧化鋁粉末被牛油粘附于其表面的玉米芯,氧化鋁粉末的較大直徑是0.01μm-60μm。
放入處理容器的粘結磁體、無機粉末、脂肪和油以及介質的總量,應在處理容器內體積的10體積%-90體積%的范圍。如果總量小于處理容器內體積的10體積%,則生產率過小,實用中是不期望的。另一方面,如果總量超過處理容器內體積的90體積%,則存在不能在處理容器內有效地均勻混合和攪拌物料的可能性,并且存在無機粉末不能被足夠地強迫進入孔隙并且被脂肪和油牢固地固化的可能性。
根據粘結磁體的生產率和磁體表面的孔隙率,適當地確定放入處理容器的無機粉末、脂肪和油以及介質的量。放入的無機粉末、脂肪和油以及介質的總量與放入的粘結磁體的量的比例,按體積比(磁體/無機粉末、脂肪和油以及介質)最好等于或小于3。如果體積比超過3,則由介質把無機粉末強迫進入孔隙和由脂肪和油牢固地固化無機粉末需要較長時間,這在實用中是不期望的,此外,還存在粘結磁體常常發生彼此碰撞的可能性,導致磁體開裂、從磁體表面脫落磁粉顆粒。
當采用植物性介質作為介質、以及作為脂肪和油的來源或無機粉末以及脂肪和油的來源時,例如與磨料組合,放入的植物性介質量與放入的磨料量的比例,按體積比(植物性介質/磨料)最好在0.1-2的范圍。如果體積比小于0.1,則存在不能從植物性介質足夠地提供無機粉末以及脂肪和油的可能性。如果體積比超過2,則存在不能把無機粉末足夠地強迫進入孔隙的可能性。
僅把無機粉末放入處理容器時,放入的無機粉末量最好在處理容器內體積的0.01體積%-2.0體積%的范圍。如果放入的無機粉末量小于處理容器內體積的0.01體積%,則此量過小,導致無機粉末不能足夠地強迫進入孔隙的可能性。另一方面,如果放入的無機粉末量超過處理容器內體積的2.0體積%,則處理容器內的無機粉末產生上飛的現象,導致可能無法增加強迫進入孔隙的無機粉末量,并且可能帶來加工環境的劣化。
處理時間也取決于生產率,通常是在約1小時-約10小時的范圍。
對本發明所用的處理容器沒有特別限制,如果能夠向處理容器內的物料提供動能即可。但是從處理效率來看,通過對處理容器內的物料施加振動和/或攪拌,能夠對物料提供動能的處理容器是優選的。這種處理容器的例子有滾磨機中的處理室、球磨機設備等。如果對磁體施加強烈沖擊,則強度不高的粘結磁體會開裂或斷裂。因此,由此看來最好采用滾磨機中的處理室。滾磨機可以是公知類型的,例如旋轉式、振動式和離心式。在旋轉式的情形,旋轉速度最好在20rpm-200rpm的范圍。在振動式的情形,振動頻率最好在50Hz-100Hz的范圍,振動幅度在1mm-50mm范圍。在離心式的情形,旋轉速度最好在70rpm-200rpm的范圍。
為了實施封閉環形粘結磁體的孔隙的工藝,應把環形粘結磁體放入圓筒狀處理容器,以使磁體中心軸的方向平行于圓筒狀處理容器的中心軸方向,圓筒狀處理容器圍繞其中心軸旋轉,從而向處理容器內的物料提供動能。如果按上述方式實施該工藝,即使是大I/D值(其中L代表磁體在中心軸方向的長度,D代表磁體內徑)的環形粘結磁體,也可以不僅容易地和足夠地封閉外表面的孔隙而且還有內表面的孔隙。用于此工藝的設備的一個例子如圖1的部分透視圖所示。
圖1所示設備是使圓筒狀處理容器(以下將簡稱為容器)1圍繞其中心軸旋轉的設備。此時,利用未示出的旋轉式球磨機設備等,兩個輥2-a和2-b在相同方向旋轉。容器1內的物料是環形粘結磁體3,和無機粉末被脂肪和油粘附于其表面的植物性介質4。
容器1可以是金屬或樹脂制成的,但是最好采用與準備強迫進入并固化于環形粘結磁體表面的孔隙中的無機粉末相同的材料制成的容器1。如果容器由與無機粉末相同的材料制成,則即使物料與容器1的內壁碰撞而從容器本身產生粉末,在與物料的關系上也不是雜質。
在把環形粘結磁體3放入容器1的方法中,磁體3放入容器1,以使磁體3的中心軸方向平行于容器1的中心軸方向,如圖1所示。圖1中,僅示出了一個粘結磁體3放入容器,但是當然可以一列放入兩個或多個粘結磁體,若多個磁體按一列排列,磁體彼此的碰撞可以被形成一列的效應所抑制,從而避免磁體表面變粗糙,在一定空間的磁體裝載效率方面可以提供優異的效果。此外,可以堆疊放入直徑不同的多個環形粘結磁體(即較小磁體放入較大磁體的孔中)。
把環形粘結磁體3放入容器1中時,應在磁體3的孔中插入放置棒狀部件5,使其平行于磁體中心軸的方向(見圖2)。棒狀部件的存在能夠保證容器中的環形粘結磁體的狀態得以穩定。因此,放入多個磁體時,能夠抑制磁體彼此之間的碰撞,從而避免磁體表面粗糙化。棒狀部件也用做強迫無機粉末進入磁體內表面孔隙的介質,這是其優點所在。棒狀部件可以由金屬或樹脂制成,但是棒狀部件最好是由與準備強迫進入環形粘結磁體表面的孔隙并在孔隙中固化的無機粉末相同的材料制成。
當容器1圍繞其中心軸被兩個輥2-a和2-b旋轉時(見圖1的箭頭),植物性介質4隨之在與容器旋轉方向相同的方向相對于環形粘結磁體3流動。結果,附著于植物性介質4的無機粉末被有效地強迫進入磁體表面的孔隙并被脂肪和油牢固地固化在孔隙中。特別是,在環形粘結磁體3的孔中流動的植物性介質4與磁體內表面形成流動接觸,從而有利地強迫無機粉末進入內表面的孔隙并固化在孔隙中。
容器的旋轉速度最好等于或大于50rpm。這是因為植物性介質能夠有效和均勻地形成與環形粘結磁體表面的孔隙的流動接觸。隨著容器旋轉速度的提高,存在于環形粘結磁體孔中的植物性介質被更有效地形成與磁體內表面的流動接觸,有利地強迫無機粉末進入內表面的孔隙并固化在孔隙中。
但是,當容器過度旋轉時,磁體與容器內表面以及容器內物料之間存在發生強烈碰撞的可能性,從而脫落磁粉顆粒,被強迫進入孔隙并固化在孔隙中的無機粉末也脫落或被去除。因此,容器的旋轉速度應等于或小于300rpm。
以下將說明根據本發明的封閉模制產品孔隙的第二種工藝。這種工藝包括把其表面存在孔隙的模制產品和無機粉末生成材料放入處理容器,通過向處理容器內物料提供動能,在處理容器中強迫由無機粉末生成材料產生的無機粉末進入孔隙,在孔隙中固化無機粉末。對于這種工藝,無機粉末生成材料的作用是,通過無機粉末生成材料片彼此之間的碰撞、以及與模制產品和容器內表面的碰撞,產生無機粉末,并且其作用還有強迫產生的無機粉末進入孔隙。于是,通過這些作用的協同能夠實現優異的孔隙封閉效果。
表面存在孔隙并且可以應用本發明的孔隙封閉工藝的模制產品的例子,有粘結磁體和模鑄產品,正如用于本發明的封閉模制產品孔隙的第一工藝。以下將作為應用于粘結磁體表面孔隙的處理,說明根據本發明的孔隙封閉工藝。當該工藝應用于其它模制產品時,可以根據以下說明設定適當的處理條件。
用于產生無機粉末的無機粉末生成材料的例子,有用于產生金屬粉末的金屬粉末生成材料,具體有用于產生選自下列集合之中的金屬粉末的金屬粉末生成材料Cu、Fe、Ni、Co、Cr、Sn、Zn、Pb、Cd、In、Au、Ag和Al。通過作為由純金屬表面(例如新處理的表面)引起的特殊表面化學反應的機械化學反應,由這種金屬粉末生成材料產生的金屬粉末,在磁體的整個表面上形成金屬粉末構成的膜,所述純金屬表面在孔隙封閉之后是不發生氧化的。由此產生的優點是,可以一次完成磁體表面孔隙封閉的處理和賦予磁體表面導電性的處理。特別是,從導電性和耐蝕性的觀點來看以及從成本的觀點來看,銅粉末都是便于優選的,所述導電性和耐蝕性是針對在賦予導電性的處理之后進行的電鍍工藝形成的電鍍膜而言的。
無機粉末生成材料可以是,用于產生包括上述單一金屬成分的金屬粉末的材料,用于產生包括兩種或多種金屬成分的合金的金屬粉末的材料,用于產生包括其它金屬成分的合金的金屬粉末的材料,或者用于產生含工業制造中不可避免的雜質的金屬粉末的材料。當然用于產生不同金屬粉末的兩種或多種金屬粉末生成材料也可以按混合物形式使用。
可以使用的金屬粉末生成材料可以是,僅由期望的金屬制成的金屬片,包括在不同金屬材料芯上涂敷期望的金屬的復合金屬片。金屬片可以是任意形狀的,例如針狀(線狀)、柱狀、塊狀,但是從有效制造金屬粉末的觀點來看,最好使用均具有尖銳端部的金屬片,例如針狀金屬片和柱狀金屬片。通過采用公知的線切割技術能夠容易地提供這些優選的形狀。
金屬粉末生成材料片的尺寸(較長直徑)應在0.05mm-10mm的范圍,在0.3mm-5mm的范圍更好,在0.5mm-3mm的范圍最好。這是因為具有這種尺寸的金屬粉末生成材料能夠有效地產生較長直徑在0.1μm-10μm范圍內的金屬粉末。可以使用包括形狀相同和尺寸相同的片的金屬粉末生成材料,或者可以按混合物形式使用包括形狀不同和尺寸不同的片的金屬粉末生成材料。
金屬粉末生成材料可以是磨石,磨石包括由無機粉末燒結而成的陶瓷并且其較長直徑在1mm-10mm的范圍。這是因為這樣的磨料用做無機粉末的來源。
放入處理容器的粘結磁體和無機粉末生成材料的總量應在處理容器內體積的10體積%-90體積%的范圍。如果總量小于處理容器內體積的10體積%,則生產率過低,這在實用中是不期望的。另一方面,如果總量超過處理容器內體積的90體積%,則存在物料不能在處理容器中有效地發生均勻混合和攪拌的可能性,結果不能由無機粉末生成材料產生足夠量的無機粉末,和/或無機粉末不能足夠地強迫進入孔隙并牢固固化在孔隙中。
放入的無機粉末生成材料量與放入的粘結磁體量的比例,按體積比(磁體/無機粉末生成材料的比例)應等于或小于3。如果體積比超過3,則物料不能在處理容器中有效地均勻混合和攪拌,需要長時間才能產生足夠量的無機粉末以及強迫無機粉末進入孔隙并牢固地固化在孔隙中,這在實用中是不期望的。此外,還存在粘結磁體常常彼此發生碰撞的可能性,從而導致磁體開裂、從磁體表面脫落磁粉顆粒。
如上所述,在根據本發明的封閉模制產品孔隙的第二工藝中,即使處理容器中不放入脂肪和油,也能提供優異的封閉效果。但是,為了使強迫進入孔隙的無機粉末牢固地固化,最好在處理容器中放入脂肪和油。如上所述,脂肪和油放入處理容器例如可以采用浸漬了脂肪和油的植物性介質來完成。可以采用無機粉末被脂肪和油附著于其表面的植物性介質,使無機粉末與脂肪和油一起放入處理容器。這種植物性介質的優點在于能起介質的作用。放入處理容器的植物性介質量最好是這樣的,使包括處理容器中的植物性介質的物料總量在處理容器內體積的10體積%-90體積%的范圍。原因如上所述。放入的植物性介質量與放入的無機粉末生成材料量的比例,按體積比(植物性介質/無機粉末生成材料的比例)應在0.1-2的范圍。如果體積比小于0.1,則存在不能從植物性介質提供足夠量的無機粉末以及脂肪和油的可能性。如果體積比超過2,則存在不能從無機粉末生成材料產生足夠量的無機粉末的可能性。
本發明可以使用的處理容器和向物料提供動能的方法,可以類似于根據本發明的封閉模制產品孔隙的第一工藝所述的內容。
在后續步驟中,可以在其表面存在孔隙、并且通過本發明的孔隙封閉工藝已經被封閉的粘結磁體上形成具有優異的尺寸精確度的耐蝕膜。
用于形成耐蝕膜的工藝沒有特別限制,可以采用公知的電鍍工藝。電鍍工藝的典型例子是使用選自下列集合之中至少一種金屬的電鍍工藝Ni、Cu、Sn、Co、Zn、Cr、Ag、Au、Pb和Pt,或者這些金屬的任意合金(可以含有B、S和P的任一種)。電鍍膜的厚度等于或小于50μm,最好在10μm-30μm。
為了進行Ni電鍍工藝,最好按指定的順序進行清洗步驟、Ni電鍍步驟、清洗步驟和干燥步驟。根據磁體的形狀可以使用各種電鍍浴槽中的任一種。在環形粘結磁體的情形,最好使用齒條電鍍型或滾筒電鍍型。可以使用公知的電鍍浴,例如瓦特浴、氨基磺酸浴和伍得浴。電解Ni板用做陽極,但是最好使用含S的estrand鎳薄片作為電解Ni板,以便穩定鎳(Ni)的淘析。
以下將通過具體例子詳細說明本發明。
實施例實施例1(步驟A)向通過快速凝固工藝制成的合金粉末添加含量為2wt%的環氧樹脂,合金粉末的平均較長顆粒直徑為150μm,組成包括12at%的Nd、77at%的Fe、6at%的B和5at%的Co,并捏和混合物。在686N/mm2的壓力下對所得材料進行壓制成型,,然后在150℃固化1小時,從而制成環形粘結磁體,外徑為20mm,內徑為18mm,長度為3mm。環形粘結磁體(毛坯)的磁性能是0.67T的Br、70.8KJ/m3的(BH)max、和711kA/m的HcJ。
(步驟B)按步驟A制成的100個環形粘結磁體(具有0.3升的表觀體積和130克的重量)、表觀體積為8升的陶瓷介質(通過燒結主要由氧化鋁制成的磨料顆粒,固化成較長直徑為5mm-7mm的粒狀物質而成,具有2.9-3.1g/cm3的真實比重)、和氧化鋁粉末被牛油附著于其表面的、并且具有8升的表觀體積玉米芯(這是通過用10wt%的氧化鋁#800和3wt%的牛油與玉米芯捏和制成的,氧化鋁#800的較長直徑等于或小于20μm,玉米芯的較長直徑為1mm-2mm)放入容積為20升的振動式滾磨機的處理室中。磁體、介質和玉米芯的總量是處理容器內體積的82體積%。然后,在60Hz的振動頻率和20mm的振動幅度條件下,對磁體、介質和玉米芯進行2小時的干法處理。結果,制成氧化鋁粉末被強迫進入并固化在孔隙中的每個環形粘結磁體。從對磁體表面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的氧化鋁粉末的許多顆粒具有約5μm的較長直徑。
把孔隙被上述方式封閉的環形粘結磁體放入油中,在真空中(等于或低于0.1乇)進行10分鐘的抽真空。從通過這種操作產生的磁體重量的變化,計算油量從而測量孔隙率。結果,發現孔隙率是0.8%,孔隙被極為有效地封閉(未處理的環形粘結磁體的孔隙率是9.8%)。
實施例2采用與實施例1步驟A類似的工藝制成的環形粘結磁體,按與實施例1的步驟B相同的方式進行處理,只是實施例1步驟B所用的氧化鋁粉末被牛油附著于其表面的玉米芯,用胡桃殼磨料代替(其中內在含有脂肪和油),其較長直徑為1mm,氧化鋁粉末被牛油附著于其表面。結果,制成氧化鋁粉末被強迫進入并固化在孔隙中的每個環形粘結磁體。從對磁體表面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的氧化鋁粉末的許多顆粒具有約5μm的較長直徑。孔隙被按上述方式封閉的環形粘結磁體的孔隙率,等于進行實施例1的孔隙封閉處理的環形粘結磁體的孔隙率。
實施例3采用與實施例1步驟A類似的工藝制成的環形粘結磁體,按與實施例1步驟B相同的方式進行處理,只是實施例1步驟B所用的氧化鋁粉末被牛油附著于其表面的玉米芯,用胡桃殼磨料代替(其中內在含有脂肪和油),其較長直徑約為1mm。結果,制成具有由陶瓷介質產生的氧化鋁粉末并被強迫進入及固化在孔隙中的每個環形粘結磁體。從對磁體表面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的氧化鋁粉末的許多顆粒具有約5μm的較長直徑。孔隙被按上述方式封閉的環形粘結磁體的孔隙率,等于進行實施例1的孔隙封閉處理的環形粘結磁體的孔隙率。
實施例4采用與實施例1步驟A類似的工藝制成的環形粘結磁體,按與實施例1的步驟B相同的方式進行處理,只是實施例1步驟B所用的固化成為較長直徑在5mm-7mm范圍的粒狀物質的陶瓷介質,用固化成為較長直徑在3mm-4mm范圍的粒狀物質的陶瓷介質代替,從而制成氧化鋁粉末被強迫進入并固化在孔隙中的每個環形粘結磁體。從對磁體表面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的氧化鋁粉末的許多顆粒具有約5μm的較長直徑。孔隙被按上述方式封閉的環形粘結磁體的孔隙率,等于進行實施例1的孔隙封閉處理的環形粘結磁體的孔隙率。
對比例1(步驟A)50個孔隙在實施例1得以封閉的環形粘結磁體(表觀體積為0.15升,重65克)和10kg(表觀體積為2升)的短柱狀片的銅粉末生成材料放入體積為3.5升的振動式滾磨機的處理室(以使它們的總量為處理室內體積的61體積%),所述短柱狀片的直徑為1mm,長度為1mm,并由切割線工藝制成。在振動頻率為70Hz以及振動幅度為3mm的條件下,按干法方式處理3小時,從而在每個磁體的整個表面上形成銅粉末的膜層。
(步驟B)對步驟A制成的其整個表面上具有銅粉末膜層的每個環形粘結磁體進行清洗,然后進行齒條電鍍Ni處理,采用的電鍍液的組成包括240g/l的硫酸鎳、45g/l的氯化鎳、適量的碳酸鎳(用于pH值調節)和30g/l的硼酸,處理條件是2A/dm2的電流密度、60分鐘的電鍍時間、4.2的pH值和55℃的浴溫度。所得電鍍膜的外徑側厚度是22μm,內徑側厚度是20μm。
在80℃的溫度、90%的相對濕度和500小時的時間的條件下,對具有這種電鍍膜的每個磁體進行環境測試(耐濕性測試)。耐濕性則試之后,對每個的表面狀態進行觀察(使用30倍放大率的顯微鏡),測量每個磁體磁性能的退化。還測量內徑側的厚度的尺寸精確度(n=50)。結果如表1和2所示。
從表1和2可見,具有電鍍膜的磁體呈現優異的耐蝕性,形成的電鍍膜的厚度精確度高。表1
表2
磁性能退化率(%)=((毛坯的磁性能)-(耐濕性測試之后的磁性能))/(毛坯的磁性能)×100實施例5采用與實施例1步驟A類似的工藝制成的環形粘結磁體,按與實施例1的步驟B相同的方式進行處理,只是把氧化鋁粉末被牛油附著于其表面并且具有16升表觀體積的玉米芯放入處理室,代替表觀體積為8升的陶瓷介質、和氧化鋁粉末被牛油附著于其表面并且具有8升表觀體積的玉米芯,從而制成氧化鋁粉末被強迫進入并固化在孔隙中的每個環形粘結磁體。從對磁體表面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的氧化鋁粉末的許多顆粒具有約5μm的較長直徑。
實施例6采用與實施例1步驟A類似的工藝制成的環形粘結磁體,按與實施例1的步驟B相同的方式進行處理,只是把短柱狀片的銅粉末生成材料(由切割銅線制成)和浸漬了牛油的玉米芯放入處理室,所述短柱狀片的直徑為0.6mm,長度為0.6mm,表觀體積為8升,所述玉米芯的表觀體積是8升(通過1.4wt%的牛油和較長直徑是1mm-2mm的玉米芯捏和制成),代替表觀體積為8升的陶瓷介質、和氧化鋁粉末被牛油附著于其表面并且具有8升表觀體積的玉米芯。結果,制成由銅粉末生成材料產生的銅粉末被強迫進入并固化在孔隙中的每個環形粘結磁體,每個環形粘結磁體的整個表面上具有銅粉末形成的膜層。從對斷面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的銅粉末的許多顆粒具有1μm-2μm數量級的較長直徑。
實施例7采用與實施例1步驟A類似的工藝制成的環形粘結磁體,按與實施例1的步驟B相同的方式進行處理,只是把短柱狀片的銅粉末生成材料(通過切割銅線制成)放入處理室,所述短柱狀片的直徑為0.6mm、長度為0.6mm,表觀體積是16升,代替表觀體積為8升的陶瓷介質和氧化鋁粉末被牛油附著于其表面并且具有8升表觀體積的玉米芯。結果,制成由銅粉末生成材料產生的銅粉末被強迫進入并固化在孔隙中的每個環形粘結磁體,每個環形粘結磁體的整個表面上具有銅粉末形成的膜層。從對斷面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的銅粉末的許多顆粒具有1μm-2μm數量級的較長直徑。
實施例8采用與實施例1步驟A類似的工藝制成的環形粘結磁體,按與實施例1的步驟B相同的方式進行處理,只是把200克(表觀體積是0.05升)的市售銅粉末(包括較長直徑在1μm-30μm范圍的針狀片)和浸漬了牛油并且表觀體積是16升的玉米芯放入處理室,代替表觀體積為8升的陶瓷介質和氧化鋁粉末被牛油附著于其表面并且具有8升表觀體積的玉米芯。從而制成銅粉末被強迫進入并固化在孔隙中的每個環形粘結磁體。從對磁體表面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的銅粉末的許多顆粒具有1μm-10μm數量級的較長直徑。
實施例9把14個按與實施例1步驟A類似的工藝制成的環形粘結磁體(重18克)放入體積是40ml的銅制圓筒狀容器(內徑是32mm,長度是50mm),使每個磁體的中心軸方向平行于圓筒狀容器的中心軸方向。銅制管(直徑是8mm,長度是45mm)插入放置在磁體的孔中。而且,陶瓷介質(通過燒結主要由氧化鋁制成的磨料顆粒制成,使其固化成為較長直徑為5mm-7mm的粒狀物質,真實比重是2.9-3.1g/cm3)和氧化鋁粉末被牛油附著于其表面的玉米芯(通過用10wt%的較長直徑等于或小于20μm的氧化鋁#800和3wt%的牛油與較長直徑是1mm-2mm的玉米芯捏和制成)按混合物形式放入容器,體積比例是1∶1,以使陶瓷介質和玉米芯的總量等于容器內體積的30體積%,包含環形粘結磁體的物料總量等于容器內體積的36體積%。利用旋轉式球磨機設備,圓筒狀容器圍繞其中心軸按150rpm旋轉2小時。結果,制成氧化鋁粉末被強迫進入并固化在孔隙中的每個環形粘結磁體。從對磁體表面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的氧化鋁粉末的許多顆粒具有約5μm的較長直徑。
實施例10采用與實施例1步驟A類似的工藝制成的環形粘結磁體,按與實施例9的步驟B相同的方式進行處理,只是用短柱狀片的銅粉末生成材料(通過切割銅線制成)代替實施例9所用的陶瓷介質,短柱狀片的直徑是0.6mm,長度是0.6mm,制成具有由銅粉末生成材料產生的銅粉末和氧化鋁粉末被強迫進入并固化在孔隙中的環形粘結磁體。從對磁體表面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的銅粉末的許多顆粒具有1μm-2μm數量級的較長直徑,并且被強迫進入并固化在孔隙中的氧化鋁粉末的許多顆粒具有約5μm的較長直徑。
實施例11采用與實施例1步驟A類似的工藝制成的環形粘結磁體,按與實施例9的步驟B相同的方式進行處理,實施例9中由陶瓷介質和氧化鋁粉末被牛油附著于其表面的玉米芯按1∶1的體積比例構成的混合物,按等于容器內體積的30體積%的總量放入容器,這里只是代之以把短柱狀片的銅粉末生成材料(由切割銅線制成)和浸漬了牛油的玉米芯(通過1.4wt%的牛油與較長直徑是1mm-2mm的玉米芯捏和制成)按1∶1的體積比例的混合物,按等于容器內體積的30體積%的總量放入容器,所述短柱狀片的直徑是0.6mm,長度是0.6mm,處理時間等于4小時。由此制成的每個環形粘結磁體具有由銅粉末生成材料產生的銅粉末并被強迫進入及固化在孔隙中,每個磁體在其整個表面上具有銅粉末的膜層。從對斷面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的銅粉末的許多顆粒具有1μm-2μm數量級的較長直徑。
實施例12采用與實施例1步驟A類似的工藝制成的環形粘結磁體,按與實施例9的步驟B相同的方式進行處理,實施例9中由陶瓷介質和氧化鋁粉末被牛油附著于其表面的玉米芯按1∶1的體積比例構成的混合物,按等于容器內體積的30體積%的總量放入容器,這里只是代之以把短柱狀片的銅粉末生成材料(由切割銅線制成)按等于容器內體積的30體積%的總量放入容器,所述短柱狀片的直徑是0.6mm,長度是0.6mm,從而制成的每個環形粘結磁體具有由銅粉末生成材料產生的銅粉末并被強迫進入及固化在孔隙中,每個磁體在其整個表面上具有銅粉末的膜層。從對斷面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的銅粉末的許多顆粒具有1μm-2μm數量級的較長直徑。
實施例13采用與實施例1步驟A類似的工藝制成的環形粘結磁體,按與實施例9的步驟B相同的方式進行處理,實施例9中由陶瓷介質和氧化鋁粉末被牛油附著于其表面的玉米芯按1∶1的體積比例構成的混合物,按等于容器內體積的30體積%的總量放入容器,這里只是代之以把氧化鋁粉末被牛油附著于其表面的玉米芯,按等于容器內體積的30體積%的總量放入容器,從而制成的每個環形粘結磁體具有氧化鋁粉末并被強迫進入及固化在孔隙中。從對磁體表面的電鏡觀察發現,被強迫進入并固化在孔隙中的氧化鋁粉末的許多顆粒具有約5μm的較長直徑。
權利要求
1.一種封閉模制產品孔隙的工藝,包括以下步驟把其表面存在孔隙的模制產品、無機粉末、脂肪和油以及介質放入處理容器,向所述處理容器內的物料施加動能,從而強迫所述無機粉末進入所述孔隙并將其固化于所述孔隙內。
2.根據權利要求1的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述無機粉末是選自金屬氧化物粉末、金屬碳化物粉末、金屬氮化物粉末、金屬氮碳化物粉末和金屬粉末之中的至少一種。
3.根據權利要求2的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述金屬氧化物粉末是氧化鋁粉末。
4.根據權利要求2的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述金屬粉末是銅粉末。
5.根據權利要求1的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述介質是磨石。
6.根據權利要求5的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述磨石包括通過燒結無機粉末而制成的陶瓷。
7.根據權利要求1的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述介質是植物性介質。
8.根據權利要求1的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,使用含有脂肪和油的植物性介質把該脂肪和油放入所述處理容器。
9.根據權利要求1的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,使用含有被脂肪和油附著在其表面的無機粉末的植物性介質,把該無機粉末以及脂肪和油放入所述處理容器。
10.一種封閉模制產品孔隙的工藝,包括以下步驟把其表面存在孔隙的模制產品和無機粉末生成材料放入處理容器,向所述處理容器內的物料施加動能,從而強迫由所述無機粉末生成材料產生的無機粉末進入所述孔隙并將其固化于所述孔隙內。
11.根據權利要求10的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述無機粉末生成材料是用于產生金屬粉末的金屬粉末生成材料。
12.根據權利要求11的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述金屬粉末生成材料是用于產生銅粉末的銅粉末生成材料。
13.根據權利要求11的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述金屬粉末生成材料是針狀和/或柱狀,具有在0.05mm-10mm范圍內的較大直徑。
14.根據權利要求10的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述無機粉末生成材料是磨石,包含通過燒結無機粉末制成的陶瓷并且具有在1mm-10mm范圍內的較大直徑。
15.根據權利要求10的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,還把脂肪和油放入所述處理容器。
16.根據權利要求15的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,使用含有脂肪和油的植物性介質把該脂肪和油放入所述處理容器。
17.根據權利要求15的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,還把無機粉末放入所述處理容器。
18.根據權利要求17的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,使用含有被脂肪和油附著在其表面的無機粉末的植物性介質,把該無機粉末以及脂肪和油放入所述處理容器。
19.根據權利要求7、8、9、16和18中任一項的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述植物性介質是選自植物表皮屑、鋸屑、谷殼、糠、水果殼和玉米芯之中的至少一種。
20.根據權利要求1或10的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,其表面存在孔隙的所述模制產品是粘結磁體。
21.根據權利要求20的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述粘結磁體是環形粘結磁體。
22.根據權利要求1或10的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,通過振動和/或攪動所述處理容器內的物料,向所述處理容器內的物料施加動能。
23.根據權利要求22的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述處理容器是滾磨機中的處理室。
24.根據權利要求21的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,所述環形粘結磁體放入圓筒狀處理容器,使所述磁體中心軸的方向平行于所述圓筒狀處理容器的中心軸方向,通過所述圓筒狀處理容器圍繞其中心軸旋轉,向所述圓筒狀處理容器內的物料施加動能。
25.根據權利要求24的封閉模制產品孔隙的工藝,其中,在所述環形粘結磁體的孔中插入設置棒狀部件,使其平行于所述磁體中心軸的方向。
26.一種粘結磁體,其孔隙被根據權利要求1或10的孔隙封閉工藝所封閉。
全文摘要
提供具有優異封閉效果的封閉模制產品孔隙的工藝,及所制得的粘結磁體。把其表面存在孔隙的模制產品、無機粉末、脂肪和油以及介質放入處理容器,或把其表面存在孔隙的模制產品和無機粉末生成材料放入處理容器,向處理容器內的物料施加動能,從而強迫所述無機粉末或由所述無機粉末生成材料產生的無機粉末進入孔隙并將其固化于孔隙內。本發明工藝能夠按干法對模制產品的孔隙進行選擇地和簡便封閉,呈現優異孔隙封閉效果。在后續步驟中可在模制產品表面上形成具有優異的尺寸精確度的耐蝕膜例如電鍍膜。
文檔編號B22F5/10GK1273426SQ0011815
公開日2000年11月15日 申請日期2000年4月26日 優先權日1999年4月26日
發明者吉村公志, 西內武司, 菊井文秋, 淺野正宏, 磯崎貴裕 申請人:住友特殊金屬株式會社