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第42卷第3期
有色金属加工
Vol 42 No. 3
2013年6月
NONFERROUS METALS PROCESSING
June 2013
我国粘结永磁材料的研究进展
胡美些
(内蒙古机电职业技术学院,内蒙古呼和浩特010070)
摘要:通过分析我国粘结永磁材料的研究进展指出了我国研究中存在的问题是理论研究居多,实践研究
关键词:我国;粘结永磁材料;研究进展
中图分类号:TC492TM237
文獻标识码:A
文章编号:1671-6795(2013)03-0001-04
粘结永磁材料是把一种或两种永磁粉末用树脂
磁性能也会恶化;而把粒度大小不同的磁粉合理混合
及其他粘结助剂(如偶联剂、稀释剂等)混合均匀并采搭配,会使磁体相对密度上升而增加磁体磁性能リ。
用一定的成型方法如压缩成型、注射成型、挤压成型压制成型时成型压力的大小、保压时间和升压速度均
和压延成型等而制备出的复合永磁体。粘结磁体与会对磁体磁性能有影响。一般认为升压缓慢,模压压
烧结磁体相比,可一次成形无需二次加工、可以做成力在800MP左右时,保压时间长短以利于气体排出并
各种复杂形状的磁体,这些优点使得粘结磁体广泛应使压坯在压力作用下充分变形获得较高的磁体相对
用于计算机外设、办公自动化、电子产品等方面,而与密度和磁性能为准。采用热固性树脂作为粘结剂的
应用发展相适应的各种研究在如火如的进行着。粘结磁体在成型之后还必须经过固化处理才能获得
纵观我国目前粘结永磁材料的研究进展,主要集中在确定形状、尺寸的磁体。而固化工艺除了对磁体形状
以下几个方面。
尺寸有影响之外,更重要的是还会影响到磁体磁性
能。固化工艺包括固化温度和固化时间。固化温度
1不同成型方法工艺参数对磁体各种需要对树脂微DSC热分析曲线来确定,一般固化温度
性能的影响
选择在DSC曲线中峰值温度之下,以使环氧树脂通过
发生完全的固化反应而使其结构由线性转变成三维
立体结构而又不至于老化。固化时间也有一个最佳
目前粘结永磁材料的成型方法有压制成型、注射值,固化时间太短,固化不完全,磁体磁性能较差;固
成型、挤压成型和压延成型等方法。在这四种成型方
化时间太长,会增加磁粉氧化的几率,同时也会使粘
法中压制成型和注射(注塑)成型研究和应用较多
结剂因固化过度而破坏其三维网状结构。粘结助剂
特别是压制成型由于具有添加剂加人量少,磁性能相
包括粘结剂、偶联剂和固化剂(和热固性树脂相配合)
对较高,成型方法简单等特点,对其研究尤为深入和
是制备粘结磁体必不可少的一个组分,但同时粘结助
普遍。对磁体性能有影响的工艺因素有磁粉粒度、成
剂也是粘结磁体中的一个非磁性相,其体积分数的增
型压力、固化工艺以及粘结助剂的含量和类型等。专加会损坏磁体磁性能。一般规律是粘结助剂的用量
家们通过研究,普遍认为:磁粉粒度的大小和磁粉粒
以能在每一个磁粉颗粒表面形成一个薄薄的包裹层
度的搭配对磁体的各项性能都有不同程度的影响。从而实现磁交換耦合的目的就可以了2。在这些
磁粉粒度太大或太小对磁粉磁性能都有损坏,粒度太
粘结助剂中,对环氧树脂类粘结剂的研究更多。环氧
大,颗粒之间的间隙多,磁体相对密度下降,磁体的剩
树脂的状态(液态或固态)对磁体性能的影响目前有
磁和磁能积随之降低;粒度太小,将使磁粉结构破坏,两种比较矛盾的看法,有人认为固态的环氧树脂制备
的磁体比液态的环氧树脂制备的磁体具有更高的密
收稿日期:2012
度和更好的磁性能。原因是固态环氧树脂对磁粉的
甚金资助项目:内蒙古教育厅2011年资助项目
包裹和混合效果好,而液态环氧树脂由于粘度底,在
作者简介:胡美些(1977-),女,-讲师,硕士。
混料造粒过程中,易于流淌偏集,难以将全部磁粉紧
有色金属加工
第42卷
密包覆,造成一个区域粘结剂过量,而另一个区域却B型复合磁体研究的较多,如杨待清及其合作者研究
粘结剂缺乏,从而不能将磁粉有效分散。另一种看的Nda.,Dy,Fe32B.s双相纳米永磁体的最大磁能积
法正好和上述看法相反,认为液态的环氧树脂制备的达到49.2kJ.m-3,徐辉及其合作者研究的 Nd.Fe
磁体比固态的环氧树脂制备的磁体具有更高的密度Co3Nb2B。s双相纳米永磁体的最大磁能积为
和更好的磁性能。理由是固态树脂处理的磁粉由于64.6kJ.m-3,倪建森及其合作者研究的Nd,Fe-Cos
粉末流动性差,且颗粒间摩擦力大,压制过程中的压Cu1Nb,2x3B。、双相纳米晶永磁体的最大磁能积则达
力损失比使用液态树脂时大,因而同样外力条件下所到了724k.m-3(。不过,我国采用纳米晶复合制得
得到的磁体密度偏低。就液态环氧树脂树脂而言,情的永磁材料的磁能积和国外的相比还是很低。如
况也不完全相同。双酚F树脂虽然流动性好,减小了
Manaf等人于1993年用快淬法制备出了以硬磁相
粉末间的摩擦力,但它的粘度过低,与磁粉的结合力
Nd2FeaB为基体,均匀细小的a-Fe晶粒弥散分布于
校,粘结剂带动磁粉填充孔隙对提高磁体密度的贡其中的复合磁体,磁体典型成分为Nd,FeB,最大磁
献很小,而粘度稍大的双酚A型环氧树脂(如E-44
能积为158kJ.m-31。 Coehoom等人研究的(Fe3B
与磁粉结合力较强,经它们包覆过的磁粉可以随粘结
+a-Fe)/Nd2Fe1B型复合磁体是以软磁相Fe3B为
剂“流动”,一起填充粉末间孔隙,因此所得到的磁体
基体,a-Fe和Nd2Fe1B晶粒分布其间的典型成分为
致密化程度相对较高-?。
Nd. Fen B1a.,磁性能为J,=1.2T,ルoH=0.4T
(BH)max=95kI/m3。 Inoue等人通过研究a
2复合磁体的制备方法及性能的影响Fe/ハd,Fe,B型复合磁体,获得的磁性能为J=
因素
1.28T,H。=2532kA/m,(BH)=146kJ/m-3(3。
另外,我国林万明?认为当晶化温度和晶化时间
目前对复合粘结磁体的定义一般认为是指用粘适中时,可保证Nd4,Fe1,B相和a-Fe相析出充分,又
接剂(包括偶联剂)将两种或多种磁粉按照一定的配不至于明显长大,才能使 Nd, Few B相和a-Fe相之
比进行复合的粘结材料。但从一些文献资料中发现间的磁耦合效应达到最佳,从而提高晶化后的快淬
也有人把纳米晶复合粘结磁体称为复合粘结磁体的 Ndfeb合金的磁性能。
种,还有的把用两种以上的粘接剂粘结成型的磁体
华中科技大学张修海对复合粘结剂体系制备粘
也称为复合粘结磁体
结Nd-Fe-B磁体进行了充分的研究,认为同时掺合
对第一种粘结磁体研究比较多,如浙江大学张迎几种聚合物来制造同一种粘结永磁体,可以弥补各种
春把铁氧体、钕铁硼、钐钻、铝镍钴四种磁粉进行两两聚合物的缺陷。复合粘结Nd-Fe-B磁体的力学性
粘结复合,研究了其磁性能和温度系数的変化规律,能比单一粘结Nd-Fe-B磁体高,磁性能与单一粘结
并探素了其规律产生的原因?。西南应用磁学研究Nd-Fe-B磁体的相当。
所李兆南将绵阳西磁科技有限公司的NI3-8A,天津
麦格昆的MQP-B'磁粉分别与绵阳西磁科技有限公3粘结磁体所用原材料的研究
司N9-8A磁粉按比例两两混合,用模压成型方法制