銅、鎳、鋁或其他組成的金屬層的表面涂層。通過重新引入到一個 外部的磁場中來使這些磁籌充磁。
[0057] 在一個優(yōu)選的實施方式中,借助于以下附圖2至7示例性地詳細解釋根據(jù)本發(fā)明 的方法。在此,圖2示出了該方法的一個流程圖,圖3高度示意性地示出了該方法的不同工 藝步驟的中間產物的結構性構造,并且圖4至7示出了這些單獨的工藝步驟的細節(jié)。
[0058] 根據(jù)圖2的第一步驟S1至S3(借助這些步驟提供了一種磁性材料的粉末、例如組 合物Nd2Fe14B的一種合金的粉末)大體上可以與已說明的、與圖1相關聯(lián)的步驟對應。在 步驟S3中的研磨尤其借助于常規(guī)的研磨技術實現(xiàn),例如濕磨、噴射研磨、熔體紡絲或氫爆 HDDR。
[0059] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的范圍內,提供一種粉末,該粉末根據(jù)步驟S3具有< 3μm、 尤其< 1μm、理想地200至400mm的平均顆粒大小并且由此以單籌微粒的形式存在。
[0060] 從圖2的步驟S3產生的粉末10根據(jù)圖3a由該磁性材料12的顆粒11組成。這 些磁籌的磁性取向(參見顆粒11中的箭頭)以統(tǒng)計方式分布在該空間中,即該材料是磁性 各向同性的。該平均顆粒直徑D尤其小于或等于1μm,理想地為0. 2至0. 4μm。
[0061] 粘合劑組合物的生產在根據(jù)圖2的并列方法步驟S4中實現(xiàn)。一種示例性的粘合 劑組合物包括以下成分:
[0062] 1)聚二甲基硅氧烷(PDMS),用作二氧化硅的前體,
[0063] 2)硅油(粘度例如為50mPa),用于調節(jié)該組合物的流變特性、尤其粘度并且用作 二氧化硅的前體,
[0064] 3)四乙基正硅酸酯(TE0S),用作二氧化硅的前體,
[0065] 4)不同元素的醇鹽,例如B(0R)3、Na(OR)、A1 (0R)3、K(0R),其中R是烷基,尤其甲 基或乙基,用作這些元素的對應氧化物的前體。
[0066] 此外,還可以向該組合物提供添加劑以便交聯(lián)磁性顆粒等。
[0067] 稱重所提及的成分,并在商業(yè)常見的捏合器、混合器、雙螺桿擠出機或類似物中混 合和捏合這些成分。
[0068] 通過用于二氧化硅的前體化合物(成分1-3)和不同的醇鹽(成分4)的比例來確 定在之后的方法中待生產的基質的組成。如下地選擇這些成分的對應比例,以生產硼硅酸 鹽玻璃,該硼硅酸鹽玻璃由約80質量%的Si02、約13質量%的B203、約4質量%的Na20、約 2質量%的A1203和約0. 5質量%的K20組成。該硼硅酸鹽玻璃由于其非常好的熱學性能示 出了一個優(yōu)選的構型。
[0069] 表1示出了適合用于生產基質的兩種粘合劑組合物的示例。
[0070]表1:
[0071]
[0072] ** 醇鹽
[0073] 在接著的步驟S6中,通過混合將來自步驟S3的磁性材料的粉末10與來自步驟S4 的粘合劑組合物加工成一種混合物(原料)。除所展示的變體外(其中首先制備該粘合劑 組合物并且接著將其與該磁性粉末混合),也可以用如下方式實現(xiàn)該原料的生產,即,使得 該粘合劑組合物的成分直接與該磁性材料混合。
[0074] 磁性粉末相對于該粘合劑組合物的比率取決于接下來的成型方法。如果通過粉末 注塑實現(xiàn)成型,則該粘合劑組合物在該混合物中的比例例如為1 %至20質量%、優(yōu)選6質 量%至10質量%。如果通過壓制實現(xiàn)成型,則為該粘合劑組合物選擇一個較小的比例,尤 其< 5質量%、優(yōu)選< 2質量%的比例。由磁性顆粒和粘合劑組合物組成的混合物的生產 通過在商業(yè)常見的捏合器、混合器或雙螺桿擠出機中的直接混合實現(xiàn),其中優(yōu)選在保護氣 體氣氛中(例如在氬氣或氮氣中)加工,以抑制磁性顆粒的自燃。
[0075] 圖3b)高度示意性地示出了在步驟S5中獲得的均勻的混合物(原料)13,該混合 物包括磁性顆粒11的粉末10以及該粘合劑組合物14。
[0076] 在接著的步驟S6(參見圖2)中,實現(xiàn)該原料13成型為生坯。這優(yōu)選通過粉末注 塑P頂或通過壓制實現(xiàn)。
[0077] 圖4示意性地示出了通過粉末注塑來生產該生坯。為此使用一個注塑機30,該注 塑機具有注射筒31和成型模具34,該注射筒構型裝備有螺桿32和溫度控制裝置33。在粉 末注塑的情況下,通過該注射筒31的漏斗來提供該原料。該轉動式的螺桿將該材料引入該 溫度受控的筒體中,其中實現(xiàn)該原料熔融物的均勻化和壓縮。以此方式預配料的混合物13 經(jīng)過擠出機31的噴嘴噴入該成型模具34的腔中。該混合物13在那里被壓縮并固化為生 坯15。在固化之后打開該成型模具34并將由此獲得的生坯15脫模。在該實施方式中,該 生坯15是磁性各向同性的。
[0078] 在另一個優(yōu)選的實施方式中,該成型模具34和/或該噴射筒31的噴嘴用一個外 部的磁場加載。由此實現(xiàn)使該磁性材料的粉末微粒的晶體(磁籌)沿磁場取向(初級磁 化)。在該情況下,該產品是各向異性的。該成型模具34優(yōu)選構型裝備有在此未示出的超 聲探頭。該粉末的機械激發(fā)(Anregung)通過混合物13的超聲波處理實現(xiàn),由此得到該磁 性材料的顆粒粉末的較高的填裝密度。
[0079] 替代性地,在步驟S6中的成型(壓縮)通過壓制該混合物13實現(xiàn)。在圖5中示 出了該過程,其中用50指代包括未示出的溫度控制裝置的壓制模具,該壓制模具容納該經(jīng) 涂覆的粉末13。該壓制模具50具有兩個可豎直移動的沖模51,這些沖模從兩個對置側圍 繞該混合物13并作用在該混合物上并且由此用壓力p加載該混合物(不均勻地壓制)。該 壓制模具50還具有線圈52,該線圈產生定向的、軸向的磁場H,以使該混合物13在壓縮期 間用該磁場Η加載并且結晶學地定向。在此示出的在軸向場中的機械(不均勻的)壓制與 該方法的一個優(yōu)選的實施方式對應。然而同樣可行的是,在分離的步驟中實施壓制或磁取 向的這些步驟,即首先使該混合物取向、均勻地壓制、然后燒結并且接著在一個外部的磁場 中磁化。
[0080] 在圖3c中示出了在步驟S6中在該磁場中成型的結果。固化/壓縮的成品是生坯 15,該生坯也被稱為坯體或生坯本體。該磁性材料的顆粒11以壓縮的并且或多或少有序的 方式存在于該生坯15中。由于在以注塑方法或壓制方法成型期間進行磁化,這些顆粒還具 有與其磁性偶極共用的取向,以使該生坯15本身產生外部的磁場。要說明的是,在壓制期 間如下條件為主導,其中該粘合劑組合物14或該磁性材料12不發(fā)生化學上的變化。
[0081] 接著在步驟S6中生產該生坯15之后,在步驟S7中對該生坯15進行熱處理以分 解該粘合劑組合物14 (脫粘合)。這在圖6中示出。在此將該生坯15引入一個烘箱60中。 在此實現(xiàn)將該生坯加熱至如下溫度,該溫度適合于分解該粘合劑組合物14,以便釋放各個 成分,即二氧化硅SiOjP另外的氧化物,例如B203、N20、A120#PK20。在此待使用的溫度取 決于該粘合劑組合物14的具體的組成并且例如為200°C至350°C。在釋放氧化物情況下, 該步驟S6與粘合劑組合物的第一次轉化對應。
[0082] 在接著的步驟S8中,對該生坯15進行燒結(這在圖7中已示出)。在此,在該烘 箱60中將溫度提高到例如為450°C至600°C的燒結溫度,其中使從該粘合劑組合物14產生 的氧化物熔化并過渡到玻璃相(玻璃化)并且燒結。然而所選擇的燒結溫度優(yōu)選在如下溫 度之下,在該溫度下也燒結該磁性材料。換言之,在圖7中所示出的燒結溫度為如下溫度, 該溫度在該基質材料(在此是玻璃)的轉變范圍內。作為燒結氣氛(正如也作為用于前面 進行熱處理的氣氛)可以考慮:真空,具有預定的N2SAr的分壓的真空,氮氣、氬氣或氦氣 氣氛或氧化的氣氛(例如空氣或其他)。正如前面所述的,在圖6和7中示出的、熱處理和 燒結的步驟可以前后相繼地實施,其方式為首先將該烘箱60的溫度調節(jié)到該粘合劑化合 物14的分解溫度并且然后調節(jié)到燒結溫度。在替代性的實施方式中,也可以將該烘箱60 的溫度直接調節(jié)到該燒結溫度,以便使這兩個步驟在過程上結合成一個唯一的方法步驟。
[0083] 圖3d示出了燒結的結果?,F(xiàn)在,所產生的永磁體20具有該基質材料的連續(xù)的基 質21,該基質材料在本示例