一種高空間能量場的柔性釹鐵硼磁體及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁性材料領(lǐng)域，更具體地，涉及一種高空間能量場的柔性釹鐵硼磁體及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]釹鐵硼稀土永磁體屬于第三代稀土永磁材料，其原料成本相對較低，并且具有優(yōu)良的磁性能。目前，釹鐵硼稀土永磁材料已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)和日常生活當(dāng)中不可缺少的重要材料，在計算機(jī)、通訊、儀表、家電等行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。
[0003]釹鐵硼稀土永磁體可以分為燒結(jié)和粘結(jié)兩種形式。燒結(jié)工藝生成的釹鐵硼稀土永磁體的磁性能更好，但是燒結(jié)生成的磁體是剛性的，適用場景受到比較大的局限。粘結(jié)磁體是由稀土磁粉與粘結(jié)劑按一定比例相互混合粘結(jié)后再通過成型加工而制造的一種永磁體結(jié)構(gòu)，某些粘結(jié)劑在固化之后仍然具有一定的形變能力，因而可以形成柔性磁體。通過粘結(jié)工藝形成的柔性磁體在尺寸精確度、形狀自由度、機(jī)械強(qiáng)度等多個方面具有明顯的優(yōu)勢，可一次成型加工，應(yīng)用在磁療保健產(chǎn)品當(dāng)中能夠制造出符合人體工程的復(fù)雜曲面，體現(xiàn)出較好的綜合性能。不過，粘結(jié)磁體的磁性能要稍低于燒結(jié)稀土磁體。
[0004]釹鐵硼稀土永磁體的開發(fā)在磁療保健方面也具有重要的作用。大量的醫(yī)學(xué)研宄表明，利用磁場作用于人體組織可以調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)和血液循環(huán)，具有鎮(zhèn)痛、化淤的效果，對于神經(jīng)性疼痛、關(guān)節(jié)炎、心腦血管疾病、肌肉勞損等疾病來說是一種積極的體外理療手段。而釹鐵硼稀土永磁體的磁能積可以達(dá)到1MGOe以上，能夠達(dá)到對人體具有治療作用的磁場強(qiáng)度，而且其原料生產(chǎn)和產(chǎn)品加工工藝都比較簡單，原料成本也可以滿足產(chǎn)品普及化的要求。目前基于釹鐵硼稀土永磁體生產(chǎn)的磁療床墊、衣物、佩飾在市場上受到比較廣泛的歡迎。
[0005]磁療的本質(zhì)是通過一定空間范圍內(nèi)分布的磁場為人體組織器官提供能量刺激，從而促進(jìn)微循環(huán)的改善。例如，Sheng Wei Feng等人于2010年發(fā)表在Med B1l Eng Comput的論文“Static magnetic field exposure promotes differentiat1n of osteoblasticcells grown on the surface of a poly—L—lactide substrate” 中的實(shí)驗證明，在 4000高斯(Gs)強(qiáng)度的磁場當(dāng)中細(xì)胞形態(tài)會發(fā)生明顯變化并且生長速度加快。A.S.Bigham等人于 2009 年在 Comp Clin Pathol 發(fā)表的論文“Autogenous bone marrow concurrentwith static magnetic field effects on bone-defect healing:rad1logicai andhistological study”中發(fā)現(xiàn)磁場有利于受傷骨髓的自發(fā)生長。Stolfa S等在2007年的 PHYS1LOGICAL REASEARCH 上發(fā)表的論文 “Effects of static magnetic field andpulsed electromagnetic field on viability of human chondrocytes in vitro，，中的研宄表明磁場對軟骨細(xì)胞生長具有有利影響。曹建平等人2010年在期刊世界華人消化雜志發(fā)表的論文“0.2-0.4T磁場對腫瘤細(xì)胞生長和黏附功能的影響”中記載了在中強(qiáng)磁場作用下某些種類腫瘤細(xì)胞的生長得到了抑制。宋國麗等人2009年在中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表的論文“不同強(qiáng)度的磁場對K562細(xì)胞的作用”中研宄了高強(qiáng)度磁場對白血病細(xì)胞K562的抑制功能和原理。
[0006]醫(yī)學(xué)實(shí)驗當(dāng)中，足以對生理結(jié)構(gòu)產(chǎn)生可測影響的磁場其磁感強(qiáng)度不能低于0.5T，一般要達(dá)到IT至2T的范圍，這樣才能在一定空間范圍上覆蓋有效的能量場。另外，磁場在空間分布方面中具有隨著與磁源體之間距離的增大其磁感強(qiáng)度迅速衰減的規(guī)律。例如，如圖1所示的圓片永磁磁源體，其標(biāo)稱值為400mT，端面直徑8mm，長度5mm，經(jīng)測量其在圖1所示的X軸上距離原點(diǎn)O的距離為Omm時磁感強(qiáng)度399mT，距離為5mm時磁感強(qiáng)度衰減為75.5mT，距離為1mm時磁感強(qiáng)度衰減至只有19.3mT。正如上面所介紹的，柔性磁體由于采用粘結(jié)方式制造，其磁性能總體上看相對比較低，柔性磁體所提供的空間能量場往往不能滿足磁療的實(shí)際需要。因而，如何能夠提高柔性磁體的磁性能以便建立高空間能量場成為了現(xiàn)有技術(shù)中迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供了一種高空間能量場的柔性釹鐵硼磁體及其制造方法。本發(fā)明選用HDDR釹鐵硼磁粉，改善了各向異性粘結(jié)過程中磁粉的指向性，使所制成的柔性釹鐵硼磁體的剩磁、矯頑力和磁能積等磁性能指標(biāo)都獲得了比較大的提高，而且有利于延緩磁場磁感強(qiáng)度在空間的衰減，因而在距磁源體一定范圍以內(nèi)形成足以對人體組織和器官的生理機(jī)能產(chǎn)生影響的高空間能量場。
[0008]本發(fā)明提供了高空間能量場的柔性釹鐵硼磁體的制造方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0009]選取HDDR釹鐵硼磁粉、偶聯(lián)劑、潤滑劑以及粘結(jié)劑，將以上原料按照一定比例進(jìn)行混煉；在惰性氣體環(huán)境下，加熱至170至200攝氏度并將混煉后的混料經(jīng)第一次壓制，并且在低于170攝氏度的條件下固化，形成柔性薄片磁體；在80至140攝氏度條件下加熱所述柔性薄片磁體，然后將其放入指向磁場中進(jìn)行指向；完成指向后的磁體降溫至室溫；然后在惰性氣體環(huán)境的保護(hù)氛圍下，加熱所述磁體，保持其溫度在40攝氏度至65攝氏度之間，然后再次壓制所述磁體，形成所述高空間能量場的柔性釹鐵硼磁體。
[0010]優(yōu)選的是，原料中HDDR釹鐵硼磁粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%至96%、偶聯(lián)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%、潤滑劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%至2.5%，并且所述粘結(jié)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%至3.5%。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述偶聯(lián)劑為硅烷，所述潤滑劑為環(huán)氧樹脂，所述粘結(jié)劑采用氯化聚乙烯。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述原料采用96%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的HDDR釹鐵硼磁粉、1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的娃燒、0.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的環(huán)氧樹脂以及2.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化聚乙稀。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述氯化聚乙烯中加入增塑劑。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述惰性氣體環(huán)境為氮?dú)饣驓鍤狻?br>[0015]進(jìn)一步優(yōu)選的是，第一次壓制后形成厚度為2_的柔性薄片磁體。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選的是，再次壓制后形成的柔性薄片磁體的厚度不超出再次壓制之前的厚度的30%。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選的是，再次壓制所述磁體時的溫度為46攝氏度。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選的是，第一次壓制和再次壓壓制的壓力為8至12MPa。
[0019]進(jìn)一步優(yōu)選的是，指向磁場的磁感強(qiáng)度不低于4T。
[0020]依據(jù)本發(fā)明所述方法制備的柔性釹鐵硼磁體與普通工藝壓制成型的粘結(jié)柔性釹鐵硼磁體相比，通過改善磁粉的指向性，使磁體表現(xiàn)出良好的各向異性度，