專利名稱：粘結型釹鐵硼、鐵基軟磁粉體復合永磁材料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于粘結型永磁材料，特別涉及兩種或兩種以上的合金粉末所復合成的粘結永磁材料。
背景技術：
日本專利JP61-284906A公布了一種稀土永磁合金粉與鐵氧體相復合的粘結型永磁材料，這種材料雖然能獲得一定的磁性能而且成本大幅度降低，但是存在以下問題(1)為了防止腐蝕，需要在復合永磁材料上進行電泳涂層保護，但是由于鐵氧體的不可導電性導致復合永磁材料表面不能形成均勻完整的電泳樹脂涂層，因而不能有效的保護極易被氧化的釹鐵硼；(2)稀土永磁合金與鐵氧體的溫度系數(Br)均大，致使熱穩定性很差；(3)稀土永磁合金與鐵氧體粉末比重相差很大，不易混合均勻，難以保證磁性能的穩定；(4)如果采用冷壓成型工藝，需要不規則形狀的顆粒，球型粉末壓制的壓坯強度很低。而釹鐵硼粉末為鱗片狀，鐵氧體粉末為球狀，因而此種復合永磁材料的密度很低。已經商品化了的永磁材料的性能見下表粘結型復合永磁材料與粘結型鐵氧體性能的比較
*代表一種粘結型鐵氧體商品名**代表釹鐵硼與鐵氧體的粘結型復合永磁材料商品名中國專利ZL94111737.5公布了一種塑料粘結型鋁鎳鈷、釹鐵硼復合永磁材料，該種復合永磁材料中的組分鋁鎳鈷合金磁粉，由于其含有戰略元素鈷以及中國資源儲量比較少的鎳，因而造成該種合金粉末價格比較高昂(現有價格一般在180RMB/kg左右)，并不能有效降低復合永磁材料的成本。
發明內容
本發明針對現有技術存在的不足，提供一種新型的粘結型永磁復合材料及其制備方法，以滿足社會的需要。
本發明的技術方案是選用價格相當便宜的鐵基軟磁粉體作為磁粉的組分之一以降低復合永磁材料的成本；鐵基軟磁粉體不僅價格十分低廉(與鐵氧體粉體相差不大，一般在5RMB/kg左右)，而且具有優良的導電性，因而與另一組分釹鐵硼磁粉所制成的復合永磁材料也具有良好的導電性，在此種復合永磁材料表面可以形成均勻完整光滑的高分子樹脂涂層，有效保護釹鐵硼元素，極大地提高耐蝕性。就材料本身而言，鐵基粉體的腐蝕電極電位比釹鐵硼要高得多，加入一定量的鐵基粉體，可以從整體上提高復合磁體腐蝕電極電位，從根本上提高復合磁體的耐蝕性。為了提高復合永磁材料的密度，從改變鐵基軟磁粉體的制備方法入手，將鐵基材料先快淬成非晶態，然后將非晶態進行晶化處理，最后再進行粉碎處理，這樣所得到的鐵基軟磁粉體與快淬釹鐵硼粉體一樣，都呈鱗片狀，因而所壓制出來的復合永磁材料具有比較高的密度，提高了綜合物理性能。
上述粘結型復合永磁材料，其釹鐵硼、鐵基軟磁粉體混合磁粉與高分子粘結劑的配方(按重量百分數計)為混合磁粉 95％～98.5％高分子粘結劑 1.5％～5％高分子粘結劑可以選用環氧樹脂、酚醛樹脂、鈦酸二烯丙酯等等。
釹鐵硼、鐵基軟磁粉體混合磁粉的配方(按重量百分數計)為釹鐵硼磁粉10％～90％鐵基軟磁粉體 10％～90％為了提高耐蝕性，通過電泳設備在復合永磁材料表面覆蓋有高分子樹脂涂層，該涂層可以是經過改性的環氧樹脂涂層或者改性過的丙烯酸樹脂等。
制備上述粘結型釹鐵硼、鐵基軟磁粉體復合永磁材料的工藝步驟如下1、制備鐵基軟磁粉體將鐵基材料熔煉成鑄錠后快淬成非晶薄帶，然后將非晶薄帶進行晶化處理，晶化溫度400℃～500℃，晶化時間60min～150min，晶化后的材料在充有氬氣的真空球磨機中球磨20～25分鐘即制備成符合要求的鐵基軟磁粉體。
2、制備復合永磁材料將鐵基軟磁粉體與釹鐵硼磁粉混合均勻后用硅烷進行包覆處理，然后加入粘結劑與粉料混合均勻并通過壓機壓制成型，成型壓力為6～10T。
本發明具有以下有益效果1、由于采用鐵基軟磁粉體作為原料，成本大幅度降低，與同性能的塑料粘結型鋁鎳鈷、釹鐵硼復合永磁材料相比，成本可降低15％左右。
2、鐵基軟磁粉體的腐蝕電極電位比釹鐵硼要高得多，加入一定量的鐵基軟磁粉體，可以從整體上提高復合永磁材料的腐蝕電極電位，從根本上提高復合永磁材料的耐蝕性。
3、所采用的制備方法使鐵基軟磁粉體呈鱗片狀，因而所壓制出來的復合永磁材料具有比較高的密度，有利于提高綜合物理性能。
4、具有較好的磁性能，磁能積(BH)max可達8.3MGoe.
5、生產工藝簡單，原材料易于獲取，便于工業化生產。
本發明可廣泛應用于汽車制造、家用電器、微特電機、儀器儀表等領域。
具體實施例方式
實施例1本實施例中有9種不同配方的混合磁粉(見表一和表二)；釹鐵硼磁粉選用MQP-B磁粉，制備鐵基軟磁粉體選用鐵硅硼基合金，熔煉成鑄錠后進行快淬得到非晶薄帶，非晶薄帶的晶化溫度為500℃，晶化時間為1小時，晶化后在充有氬氣的真空球磨機中球磨的時間為20分鐘；粘結劑選用環氧樹脂，含量為2.5％(重量百分數)，混合磁粉的含量為97.5％(重量百分數)；不同比例混合磁粉用硅烷進行包覆處理，然后加入環氧樹脂粘結劑混合均勻，在壓機上壓制成型，成型壓力選為8T，成型體都為φ10×10mm的標準試樣。
不同配方的混合磁粉所制成的復合永磁材料的密度和磁性能見表一和表二
表一 不同配方的混合磁粉所制成的復合永磁材料的密度
表二 不同配方的混合磁粉所制成的復合永磁材料的磁性能
實施例2本實施例中，混合磁粉的配方為釹鐵硼磁粉80％(重量百分數)，鐵基軟磁粉體20％(重量百分數)；釹鐵硼磁粉選用MQP-B磁粉，制備鐵基軟磁粉體選用鐵硅硼基合金，熔煉成鑄錠后進行快淬得到非晶薄帶，非晶薄帶的晶化溫度為500℃，晶化時間為1小時，晶化后在充有氬氣的真空球磨機中球磨的時間為20分鐘；粘結劑選用環氧樹脂，含量為2％(重量百分數)，混合磁粉的含量為98％(重量百分數)；混合磁粉用硅烷進行包覆處理，然后加入粘結劑混合均勻，在壓機上壓制成型，成型壓力選為8T，成型體為φ10×10mm。復合永磁材料的密度為6.272g/cm3，磁性能為剩磁Br＝6.481KGs，磁感矯頑力Hcb＝4.474koe，內稟矯頑力Hcj＝8.937koe，最大磁能積(BH)m＝7.16MGoe。
實施例3本實施例中，混合磁粉的配方為釹鐵硼磁粉60％(重量百分數)，鐵基軟磁粉體40％(重量百分數)；釹鐵硼磁粉選用MQP-B磁粉，制備鐵基軟磁粉體選用鐵硅硼基合金，熔煉成鑄錠后進行快淬得到非晶薄帶，非晶薄帶的晶化溫度為450℃，晶化時間為1.5小時，晶化后在充有氬氣的真空球磨機中球磨的時間為20分鐘；粘結劑選用酚醛樹脂，含量為3.5％(重量百分數)，混合磁粉的含量為96.5％(重量百分數)；混合磁粉用硅烷進行包覆處理，然后加入粘結劑混合均勻，在壓機上壓制成型，成型壓力選為10T，成型體為φ10×10mm。復合永磁材料的密度為5.941g/cm3，磁性能為剩磁Br＝5.122KGs，磁感矯頑力Hcb＝2.865koe，內稟矯頑力Hcj＝7.931koe，最大磁能積(BH)m＝3.517MGoe。
實施例4本實施例中，混合磁粉的配方為釹鐵硼磁粉20％(重量百分數)，鐵基軟磁粉體80％(重量百分數)；釹鐵硼磁粉選用MQP-B磁粉，制備鐵基軟磁粉體選用鐵硅硼基合金，熔煉成鑄錠后進行快淬得到非晶薄帶，非晶薄帶的晶化溫度為400℃，晶化時間為2小時，晶化后在充有氬氣的真空球磨機中球磨的時間為25分鐘；粘結劑選用環氧樹脂，含量為4.5％(重量百分數)，混合磁粉的含量為95.5％(重量百分數)；混合磁粉用硅烷進行包覆處理，然后加入粘結劑混合均勻，在壓機上壓制成型，成型壓力選為10T，成型體為φ10×10mm。復合永磁材料的密度為5.685g/cm3，磁性能為剩磁Br＝2.571KGs，磁感矯頑力Hcb＝0.704koe，內稟矯頑力Hcj＝1.068koe，最大磁能積(BH)m＝0.5025MGoe。
權利要求
1.一種粘結型釹鐵硼、鐵基軟磁粉體復合永磁材料，其特征在于該復合永磁材料由釹鐵硼、鐵基軟磁粉體混合磁粉和高分子粘結劑組成。
2.根據權利要求1所述的粘結型釹鐵硼、鐵基軟磁粉體復合永磁材料，其特征在于混合磁粉與高分子粘結劑的配方(按重量百分數計)為混合磁粉 95％～98.5％高分子粘結劑 1.5％～5％
3.根據權利要求1或2所述的粘結型釹鐵硼、鐵基軟磁粉體復合永磁材料，其特征在于釹鐵硼、鐵基軟磁粉體混合磁粉的配方(按重量百分數計)為釹鐵硼磁粉10％～90％鐵基軟磁粉體 10％～90％
4.根據權利要求1或2所述的粘結型釹鐵硼、鐵基軟磁粉體復合永磁材料，其特征在于該復合永磁材料表面覆蓋有高分子樹脂涂層。
5.根據權利要求3所述的粘結型釹鐵硼、鐵基軟磁粉體復合永磁材料，其特征在于該復合永磁材料表面覆蓋有高分子樹脂涂層。
6.一種權利要求1、權利要求2、權利要求3所述的粘結型釹鐵硼、鐵基軟磁粉體復合永磁材料的制備方法，其特征在于工藝步驟如下(1)制備鐵基軟磁粉體將鐵基材料熔煉成鑄錠后快淬成非晶薄帶，然后將非晶薄帶進行晶化處理，晶化溫度400℃～500℃，晶化時間60min～150min，晶化后的粉料在充有氬氣的真空球磨機中球磨20～25分鐘即制備成符合要求的鐵基軟磁粉體，(2)制備復合永磁材料將晶化后的鐵基軟磁粉體與釹鐵硼磁粉混合均勻后用硅烷進行包覆處理，然后加入粘結劑與粉料混合均勻并通過壓機壓制成型。
全文摘要
一種粘結型釹鐵硼、鐵基軟磁粉體復合永磁材料，由釹鐵硼、鐵基軟磁粉體混合磁粉和高分子粘結劑組成。混合磁粉與高分子粘結劑的配方(按重量百分數計)混合磁粉95％～98.5％，高分子粘結劑1.5％～5％；釹鐵硼、鐵基軟磁粉體混合磁粉的配方(按重量百分數計)為釹鐵硼磁粉10％～90％，鐵基軟磁粉體10％～90％。工藝步驟(1)制備鐵基軟磁粉體，將鐵基材料熔煉成鑄錠后快淬成非晶薄帶，將非晶薄帶進行晶化處理，晶化溫度400℃～500℃，晶化時間60min～150min，晶化后的材料經充有氬氣的真空球磨機球磨即可；(2)制備復合永磁材料，將混合磁粉用硅烷進行包覆處理，然后加入粘結劑與粉料混合均勻并通過壓機壓制成型。
文檔編號H01F1/12GK1431666SQ03117200
公開日2003年7月23日 申請日期2003年1月21日 優先權日2003年1月21日
發明者劉穎, 李軍, 涂銘旌, 高升吉 申請人:四川大學