專利名稱：用于生產(chǎn)各向異性粘結磁體的固態(tài)樹脂涂覆磁粉及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)優(yōu)異的各向異性粘結磁體的固態(tài)樹脂涂復磁粉，以及生產(chǎn)磁體的方法。
粘結磁體中，各向異性粘結磁體通常是按如下方法形成的，將各向異性磁粉與固態(tài)樹脂攪拌，對由此產(chǎn)生的混合物造粒，形成固態(tài)樹脂涂復磁粉顆粒，其表面涂有固態(tài)樹脂，如固態(tài)環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂等。對固態(tài)樹脂涂復磁粉壓制成型、制成成型產(chǎn)品、對成型產(chǎn)品加熱，使固態(tài)樹脂固化(參見日本專利公開1-281707)。固態(tài)樹脂涂復磁粉的流動性被認為好于液態(tài)樹脂涂復磁粉，因而易于鑄造成厚度較小的成型體。
然而，在各向異性粘結磁體中，按上述傳統(tǒng)方法制造的固態(tài)樹脂涂復組合磁粉主要由固態(tài)樹脂涂復組合磁粉5構成，它包含多個涂有固態(tài)樹脂2的各向異性磁粉顆粒1，如圖3所示。由于多個各向異性磁粉顆粒1呈現(xiàn)出規(guī)則取向4，因而，即使每個各向異性磁粉顆粒1具有優(yōu)異的各向異性、而整個固態(tài)樹脂涂復組合磁粉5的各向異性是不夠的，甚至通過磁場取向成型也無法獲得足夠的各向異性。存在的問題是，不能獲得具有優(yōu)異磁性能的各向異性粘結磁體。存在的另一問題是，在相同的成型壓制條件下，傳統(tǒng)的固態(tài)樹脂涂復組合磁粉5的成型產(chǎn)品，其密度低于液態(tài)樹脂涂復磁粉的成型產(chǎn)品的密度，獲得的粘結磁體的磁性能較差，本發(fā)明目的是提供一種用于生產(chǎn)優(yōu)異的各向異性粘結磁體的固態(tài)樹脂涂復磁粉，以及制造這種各向異性磁體的方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)各向異性粘結磁體的固態(tài)樹脂涂復組合磁粉，它包括各向異性磁粉和形成在磁粉表面的固態(tài)樹脂。
本發(fā)明還提供了一種用于生產(chǎn)磁體的固態(tài)樹脂涂復磁粉的制造方法，包括將各向異性磁粉與固態(tài)樹脂在減壓氣氛中攪拌，對由此產(chǎn)生的混合物造粒，從而形成固態(tài)樹脂涂復組合磁粉，然后裂化組合磁粉，使固態(tài)樹脂涂復磁粉所包含的各向異性磁粉分成單個顆粒。


圖1是本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉的剖面圖;
圖2是一個剖面圖，用以說明對傳統(tǒng)的固態(tài)樹脂涂復組合磁粉裂化，制造本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉的方法。
圖3是傳統(tǒng)的固態(tài)樹脂涂復組合磁粉的剖面圖。
為了制造比傳統(tǒng)磁粉更易于取向，可以提高成型產(chǎn)品密度的固態(tài)樹脂涂復磁粉，本發(fā)明人進行了研究，作為研究結果，有以下發(fā)現(xiàn)(1)當傳統(tǒng)的固態(tài)樹脂涂復組合磁粉5的固態(tài)樹脂2被裂化而在其中產(chǎn)生裂縫3時，如圖2所示，并沿著這些裂縫分離成單個的涂有固態(tài)樹脂的各向異性磁粉顆粒，當圖1所示的所獲得的固態(tài)樹脂涂復磁粉6在磁場中成型時，固態(tài)樹脂涂復磁粉6易于在磁場方向上取向，這是因為各個固態(tài)樹脂涂復磁粉顆粒被互相分離開，由固態(tài)樹脂涂復磁粉6制造的各向異性粘結磁體具有優(yōu)異的磁性各向異性。
(2)具有第(1)段所述效應的固態(tài)樹脂涂復磁粉6具有較高的自由度，并易于致密堆積，在同樣的成型壓制條件下，可以提高成型產(chǎn)品的密度，從而可制成具有優(yōu)異磁性能的各向異性粘結磁體。
(3)盡管室溫下均為固態(tài)的環(huán)氧樹脂，聚酯樹脂和酚醛樹脂被作為優(yōu)選的固態(tài)樹脂，但是雙馬來酰亞胺基三嗪(bismaleimidotriazine)樹脂(以下簡稱為“BT樹脂”)是最好的。
根據(jù)以上發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的特征在于，用于生產(chǎn)各向異性粘結磁體的固態(tài)樹脂涂復磁粉，包括表面涂有固態(tài)樹脂，最好是BT樹脂的各向異性磁粉顆粒，各個顆粒相互分離，以及制造該磁粉的方法。
采用BT樹脂能容易地裂化而制造圖1所示的固態(tài)樹脂涂復磁粉6，并能防止裂化過程中對各向異性磁粉的損害以及防止磁性能下降，尤其是防止矯頑力下降。
用固態(tài)樹脂涂復磁粉生產(chǎn)各向異性粘結磁體，而用于生產(chǎn)固態(tài)樹脂涂復磁粉的各向異性磁粉是按以下方法制造的。合金的主要成分為包括Y的稀土元素(以下簡稱“R”)，F(xiàn)e或由Co部分置換Fe(以下簡稱“T”)，B和0.01至5原子%的M(M是Ga.HF.Nb.Ta.W.Mo.Al.Ti.Si.V中的至少一種)，把合金在600至1200℃的溫度下均化處理，并按下述方法對均化處理后的合金進行氫處理。冷卻該合金，從而獲得具有鐵磁相的微細再結晶聚集結構，對所獲得的合金的細磨。
氫處理中，把主要成分為R.T和B的均勻合金在氫氣氣氛中從室溫加熱至500℃，并在500℃保溫，使合金吸氫，再把合金加熱到750至950℃的溫度范圍內(nèi)的預定溫度，并在該溫度下保溫，使合金進一步吸氫，促使其相變，然后在750℃至950℃的溫度范圍內(nèi)，在真空下使吸氫合金放氫，促使其相變。
如此形成的以R.T和B為主要成分的每個磁粉顆粒具有磁各向異性。在減壓氣氛中，最好是在100Torr以下的減壓氣氛中，把磁粉與經(jīng)有機溶劑如酮等稀釋的固態(tài)樹脂捏和，對由此產(chǎn)生的混合物造粒，制成涂有固態(tài)樹脂2并含有多個各向異性磁粉顆粒1的固態(tài)樹脂涂復組合磁粉5，如圖3所示。研磨經(jīng)塑性加工而具有各向異性的全致密磁體而獲得的R-Fe-B各向異性磁粉，除以R.T和B為主要成分的磁粉外，SmCo5，Sm2Fe17或Sm-Fe-N各向異性磁粉顆粒均可用作磁粉。
在如球磨機或碾磨機的研磨機中、固態(tài)樹脂涂復磁粉5與密度為5克/厘米3以下的鋁，玻璃等的陶瓷球或塑料球一起研磨，磁粉5中產(chǎn)生裂縫3，如圖2所示，磁粉5被分成單個的各向異性磁粉顆粒。操作中必須使用陶瓷球或塑料球。如果使用密度為5克/厘米3以上的硬金屬球或不銹鋼球，由于比重高，會導致磁粉顆粒產(chǎn)生不希望的粉碎。如此獲得的本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉6包括各向異性磁粉顆粒1，每個顆粒具有磁各向異性，并涂有固態(tài)樹脂2，如圖2所示。
由于磁粉6的所有磁粉顆粒1均是分離的，因而易于在外加磁場方向上取向，所以，在模具中填充固態(tài)樹脂涂復磁粉6，并在磁場中壓制成型，即可制成具有優(yōu)異的各向異性的粘結磁體。為了制成具有優(yōu)異的各向異性粘結磁體，原材料粉中必須含有至少50%的固態(tài)樹脂涂復磁粉6。此外，由于本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉使用了固態(tài)樹脂，所以磁粉具有良好的流動性，成型產(chǎn)品的密度提高到與使用液態(tài)樹脂制成的產(chǎn)品的密度相同的水平。
以下結合實施例詳細說明發(fā)明。
實施例1用高頻爐，在Ar氣氛中熔煉及鑄造，制成鑄錠，其組分為28.0wt%的Nd，15.0wt%的Co，1.0wt%的B，0.1wt%的Zr，0.5wt%的Ga余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，把鑄錠保溫在1150℃溫度下進行均化處理。然后按下述方法氫化處理。在氫氣氛中，把鑄錠從室溫加熱至500℃，并在500℃保溫，使均勻的鑄錠吸氫，然后，鑄錠再加熱至850℃，并在該溫度下保溫，使鑄錠進一步吸氫，促使其相變。然后在真空中，使鑄錠保持在850℃，使鑄錠吸入的氫氣放出，促使其相變。冷卻后，在Ar氣流中粉碎鑄錠，制成平均顆粒尺寸為80微米的Nd-Fe-B各向異性磁粉。
另一方面，把10克固態(tài)BT樹脂加入100克丙酮中，使樹脂溶于丙酮，由此制成的BT樹脂溶液加入Nd-Fe-B磁粉中，樹脂成分的比例為3wt%，然后在1Torr以下的減壓下捏和，使Nd-Fe-B磁粉顆粒表面形成固態(tài)BT樹脂層，而丙酮完全揮發(fā)。對磁粉造位，制成固態(tài)BT樹脂涂復磁粉。
如此制成的固態(tài)BT樹脂涂復磁粉包含多個Nd-Fe-B磁粉顆粒的大塊固態(tài)BT樹脂涂復組合磁粉，如圖3所示。把固態(tài)BT樹脂涂復組合磁粉與鋁球一起置于罐內(nèi)，使球磨機旋轉(zhuǎn)20分鐘，使其裂化。對本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉進行SEM觀察，發(fā)現(xiàn)固態(tài)樹脂涂復磁粉含量在90%以上，該磁粉含有各向異性磁粉顆粒，每個顆粒具磁各向異性，并涂有固態(tài)樹脂。
把本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉填入模具，無需任何處理，在20KOe磁場中，以6噸/厘米2的壓力壓制成型，制成長10mm，寬10mm，高10mm的成型產(chǎn)品。把成型產(chǎn)品在150℃溫度下保持2小時使其硬化，制成本發(fā)明的各向異性粘結磁體1。
傳統(tǒng)例1為了對比，把實施例1制成的固態(tài)BT樹脂涂復組合磁粉，不經(jīng)裂化而裝入模具，然后按與實施例1相同的條件處理，制成傳統(tǒng)的各向異性粘結磁體1。
測量本發(fā)明的各向異性粘結磁體1和傳統(tǒng)的各向異性粘結磁體1的密度，剩余磁通密度Br，矯頑力ihc和最大磁能積(BH)max。測量結果如表1所示。
表1
實施例2研磨經(jīng)塑性加工而具有各向異性的全致密磁體，制備經(jīng)塑性加工的Nd-Fe-B磁粉作為各向異性磁粉。用該Nd-Fe-B磁粉制造固態(tài)BT樹脂涂復組合磁粉。按實施例1的方法裂化所獲得的組合磁粉，制成本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉。對所獲得的本發(fā)明固態(tài)樹脂涂復磁粉進行SEM觀察，發(fā)現(xiàn)固態(tài)樹脂涂復磁粉含量在80%以上，該磁粉含有各向異性磁粉顆粒，每個顆粒具有磁各向異性，并涂有固態(tài)樹脂。按實施例1的條件，用該固態(tài)樹脂涂復磁粉制成本發(fā)明的各向異性粘結磁體2。
傳統(tǒng)例2為了對比，把實施例2制成的固態(tài)BT樹脂涂復組合磁粉不經(jīng)裂化而填入模具中，然后，按實施例2的方法處理，制成傳統(tǒng)的各向異性粘結磁體2。
測量本發(fā)明的各向異性粘結磁體2和傳統(tǒng)的各向異性粘結磁體2的密度、剩余磁通密度Br，矯頑力iHc，最大磁能積(BH)max。測量結果如表2所示。
表2
<p>實施例3制備Sm2Co17磁粉作為各向異性磁粉，用于制造固態(tài)樹脂涂復組合磁粉。按實施例1的方法裂化所獲得的組合磁粉，制成本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉。對本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉做SEM觀察，發(fā)現(xiàn)固態(tài)樹脂涂復磁粉的含量在90%以上，該磁粉含有各向異性磁粉顆粒，每個顆粒具有各向異性，并涂有固態(tài)樹脂。按實施例1的條件，用該固態(tài)樹脂涂復磁粉，制成本發(fā)明的各向異性粘結磁體3。
傳統(tǒng)例3為了對比，把實施例3制成的固態(tài)BT樹脂涂復組合磁粉不經(jīng)裂化即填入模具中，然后，按實施例3的方法進行處理，制成傳統(tǒng)的各向異性粘結磁體3。
測量本發(fā)明的各向異性粘結磁體3和傳統(tǒng)的各向異性粘結磁體3的密度，剩余磁通密度Br，矯頑力iHe，和最大磁能積(BH)max。測量結果如表3所示。
表3
實施例4制備Sm-Fe-N磁粉作為各向異性磁粉，用來制造固態(tài)BT樹脂涂復組合磁粉。按實施例1的方法裂化所獲得的組合磁粉，制成本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉。對本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉做SEM觀察發(fā)現(xiàn)固態(tài)樹脂涂復磁粉含量在50%，該磁粉含有各向異性磁粉顆粒，每個顆粒具有各向異性，并涂有固態(tài)樹脂。按實施例1的條件，用該固態(tài)樹脂涂復磁粉制成本發(fā)明的各向異性粘結磁體4。
傳統(tǒng)例4為了對比，把實施例4制成的固態(tài)BT樹脂涂復組合磁粉不經(jīng)裂化即填入模具中，然后，按實施例4的方法進行處理，制成傳統(tǒng)的各向異性粘結磁體4。
測量本發(fā)明的各向異性粘結磁體4和傳統(tǒng)的各向異性粘結磁體4的密度，剩余磁通密度Br，矯頑力iHc，和最大磁能積(BH)max。測量結果如表4所示。
表4
<p>表1至表4的結果顯示。用本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉制成的各向異性粘結磁體，其最大磁能積(BH)max和磁性能優(yōu)于用傳統(tǒng)固態(tài)樹脂涂復組合磁粉制成的傳統(tǒng)各向異性粘結磁體。
實施例5至7用實施例1制成的Nd-Fe-B磁粉，分別用固態(tài)環(huán)氧樹脂和固態(tài)聚酯樹脂作為樹脂，制成固態(tài)樹脂涂復磁粉。按實施例1的方法，用所獲得的固態(tài)樹脂涂復磁粉，分別制成各向異性粘結磁體5和6，并與實施例1中用固態(tài)BT樹脂制成的本發(fā)明的各向異性粘結磁體對比。對比結果如表5所示。
表5
<p>表5結果顯示，用固態(tài)BT樹脂制成的各向異性粘結磁體的磁性能優(yōu)于用固態(tài)環(huán)氧樹脂或固態(tài)聚酯樹脂制成的各向異性粘結磁體的磁性能。因而發(fā)現(xiàn)，作為固態(tài)樹脂，固態(tài)BT樹脂優(yōu)于固態(tài)環(huán)氧樹脂和固態(tài)聚酯樹脂。
如上所述，本發(fā)明的固態(tài)樹脂涂復磁粉能提供磁各向異性優(yōu)于傳統(tǒng)粘結磁體的粘結磁體。并具有良好的工業(yè)效果。
權利要求
1.一種用于生產(chǎn)各向異性粘結磁體的固態(tài)樹脂涂復磁粉，包括各向異性磁粉顆粒，每個顆粒表面涂有固態(tài)樹脂，并相互分離。
2.一種用于生產(chǎn)各向異性粘結磁體的固態(tài)樹脂涂復磁粉，包括至少50%(體積)的固態(tài)樹脂涂復磁粉，該磁粉含有各向異性磁粉顆粒，每個磁粉顆粒表面涂有固態(tài)樹脂，并相互分離。
3.根據(jù)權利要求1或2的用于生產(chǎn)各向異性粘結磁體的固態(tài)樹脂涂復磁粉，其中所述固態(tài)樹脂是雙馬來酰亞胺基三嗪樹脂。
4.根據(jù)權利要求1或2的用于生產(chǎn)各向異性粘結磁體的固態(tài)樹脂涂復磁粉的制造方法、包括在減壓氣氛下把各向異性磁粉與固態(tài)樹脂捏和，對所產(chǎn)生的混合物造粒，形成固態(tài)樹脂涂復組合磁粉，裂化所述固態(tài)樹脂涂復組合磁粉，使其分離成涂有所述固態(tài)樹脂的單個各向異性磁粉顆粒。
5.根據(jù)權利要求4的用于生產(chǎn)各向異性粘結磁體的固態(tài)樹脂涂復磁粉的制造方法，其中所述固態(tài)樹脂是雙馬來酰亞胺基三嗪樹脂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)優(yōu)異的各向異性粘結磁體的固態(tài)樹脂涂覆組合磁粉，該磁粉含有各向異性磁粉顆粒，每個顆粒表面涂有固態(tài)樹脂層。本發(fā)明還提供了一種固態(tài)樹脂涂覆磁粉的制造方法，包括在減壓氣氛下把各向異性磁粉與固態(tài)樹脂捏和、對所產(chǎn)生的混合物造粒，制成固態(tài)樹脂涂覆組合磁粉，裂化組合磁粉，使固態(tài)樹脂涂覆組合磁粉分離成涂有固態(tài)樹脂的單個各向異性磁粉顆粒。
文檔編號H01F1/08GK1087744SQ93108279
公開日1994年6月8日 申請日期1993年6月1日 優(yōu)先權日1992年6月1日
發(fā)明者中山亮治, 武下拓夫, 渡邊宗明 申請人:三菱麻鐵里亞爾株式會社