一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体及其制备方法

文档序号:10021 发布日期:2021-09-17 浏览:40次 >En<

阅读说明:本技术 一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体及其制备方法 (Shock-resistant corrosion-resistant bonded neodymium iron boron magnet and preparation method thereof ) 是由 关传海 杨友文 潘勤 关世昊 张恩华 陈雪奇 李如福 高洁 韩谋智 于 2021-06-30 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体及其制备方法,属于粘结钕铁硼磁体技术领域,用于解决现有粘结钕铁硼磁体生产效率低、耐腐蚀型抗震防摔效果差的问题。包括底座壳体和上盖板,底座壳体内部设有放置区,放置区内部设有磁体,放置区的内外侧均设有外边槽和内边槽,磁体与外边槽及内边槽之间分别形成卡接环形区,上盖板的下端设有外插环和内插环,外插环和内插环插合在对应的卡接环形区内部,磁体包括磁体主体,磁体主体的表面由内向外依次设有电镀磷层、耐腐蚀涂层和气相沉积膜层;本发明原料配比科学合理,强度高,磁性好,电镀磷层、耐腐蚀涂层和气相沉积膜层包覆在磁体主体表面,耐腐蚀;底座壳体和上盖板配合包裹磁体,抗摔抗震。(The invention provides an anti-seismic corrosion-resistant bonded neodymium iron boron magnet and a preparation method thereof, belongs to the technical field of bonded neodymium iron boron magnets, and is used for solving the problems of low production efficiency and poor anti-seismic and anti-falling effects of the existing bonded neodymium iron boron magnet. The magnetic field generator comprises a base shell and an upper cover plate, wherein a placing area is arranged in the base shell, a magnet is arranged in the placing area, an outer side groove and an inner side groove are arranged on the inner side and the outer side of the placing area, clamping annular areas are formed between the magnet and the outer side groove and between the magnet and the inner side groove respectively, an outer inserting ring and an inner inserting ring are arranged at the lower end of the upper cover plate, the outer inserting ring and the inner inserting ring are inserted into the corresponding clamping annular areas, the magnet comprises a magnet body, and an electroplating phosphorus layer, a corrosion-resistant coating and a gas-phase deposition film layer are sequentially arranged on the surface of the magnet body from inside to outside; the invention has scientific and reasonable raw material proportion, high strength and good magnetism, and the electroplating phosphorus layer, the corrosion-resistant coating and the gas-phase deposition film layer are coated on the surface of the magnet body and are corrosion-resistant; the magnet is wrapped up in the cooperation of base casing and upper cover plate, and anti falling is combatted earthquake.)

一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体及其制备方法

技术领域

本发明属于粘结钕铁硼磁体

技术领域

,涉及一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

粘结磁体大约出现在20世纪70年代,当时的SmCo已经达到商品化。烧结永磁体的市场情况很好,但难于精密加工成特殊形状,而且在加工过程中易出现开裂、破损、掉边、掉角等问题,另外还不易装配,从而使其应用受到限制。为解决这一问题,将永磁体粉碎,与塑料混合,在磁场中压制成型,这大概是粘结磁体最原始的制造方法。粘结NdFeB磁体由于成本低、尺寸精度高、形状自由度大、机械强度好、比重轻等优点而得到广泛应用,年增长率达35%。自NdFeB永磁粉末出现以后,由于其具有高的磁性能,所以柔性粘结磁体取得了迅速的发展。

与烧结磁比较,它可一次成形,无需二次加工、可做成各种形状复杂的磁体,这也是烧结磁体所无法相比的,应用它可大大减少电机的体积及重量。

现有的磁体外没有保护层,常常裸露在潮湿的环境中,磁体很容易被腐蚀,往往出现锈斑,从而影响磁体性能。

因此,我们提出一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体,钕铁硼磁体的性能几乎不受影响,即在保证整个磁体的磁性的同时还增加了耐腐蚀抗震等性能,磁体可用于恶劣环境中。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体及其制备方法,本发明要解决的技术问题是:如何实现快速生产粘结钕铁硼磁体,并使得粘结钕铁硼磁体具备抗震耐腐蚀等功能。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现:

一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体,包括底座壳体和上盖板,所述底座壳体内部设有放置区,放置区内部设有磁体,放置区的内外侧均设有外边槽和内边槽,磁体与外边槽及内边槽之间分别形成卡接环形区,上盖板的下端设有外插环和内插环,外插环和内插环插合在对应的卡接环形区内部,磁体包括磁体主体,磁体主体的表面由内向外依次设有电镀磷层、耐腐蚀涂层和气相沉积膜层,所述磁体主体由以下按照重量份的组分原料制成:钕铁硼磁粉94~96份、热固性粘结剂1.5~2份、偶联剂0.2~0.6份、润滑剂0.1~0.5份、固化剂0.1~0.5份、促进剂0.1~1.5份、增强剂0.1~1份;所述电镀磷层的厚度为6~18μm,所述耐腐蚀涂层由以下按照重量份的组分原料制成:铝75~85份、铜8~20份、稀土1~2份、铋0.1~0.5份,所述气相沉积膜层为铝膜、铬膜、氧化钛膜或聚对二甲苯膜,气相沉积膜层4的厚度为5~18μm。

本发明的原料配比科学合理,提高了钕铁硼磁体的机械强度,且磁性能好;通过电镀磷层、耐腐蚀涂层和气相沉积膜层依次包覆在磁体主体的表面,提高了其耐腐蚀性能;通过底座壳体和上盖板配合,将磁体紧紧包裹,提高了其抗摔抗震性能。

所述磁体主体由以下按照重量份的组分原料制成:钕铁硼磁粉94.5~95.5份、热固性粘结剂1.6~1.8份、偶联剂0.3~0.5份、润滑剂0.2~0.4份、固化剂0.2~0.4份、促进剂0.2-1.3份、增强剂0.2~0.8份、所述耐腐蚀涂层2c由以下按照重量份的组分原料制成:铝75~85份、铜8~20份、稀土1~2份、铋0.1~0.5份。

所述磁体主体由以下按照重量份的组分原料制成:钕铁硼磁粉95.5份、热固性粘结剂1.8份、偶联剂0.5份、润滑剂0.4份、固化剂0.4份、促进剂0.8份、增强剂0.6份;所述耐腐蚀涂层2c由以下按照重量份的组分原料制成:铝75~85份、铜8~20份、稀土1~2份、铋0.1~0.5份。

所述钕铁硼磁粉的平均粒度尺寸在30~200目之间;热固性粘结剂为双酚S型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树、氢化双酚A型环氧树脂或多官能基缩水甘油胺树脂,热固性粘结剂为粉末状,粒度≥200目;偶联剂为硅烷偶联剂KH-55;润滑剂为石墨粉或是硬脂酸锌为代表的金属皂;固化剂可为脂族胺、聚酰胺、脂环胺、有机酸酐类及双氰胺类分散型潜伏固化剂;促进剂为与双氰胺有很好协同作用的脲类或咪唑类衍生物;增强剂为纳米二氧化硅。

所述一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体的制备方法,步骤如下:

步骤一,分别取一定量的钕铁硼磁粉和热固性粘结剂,在氮气或氩气等惰性气体保护下,利用行星混合机或其他混合设备行搅拌混合,均匀混合15-60分钟,得到预混合料;

步骤二,分别取一定量的偶联剂、固化剂、促进剂、增强剂以及有机溶剂,加入装有预混合料混合设备中,充分混合,形成胶粉;

步骤三,取一定量的润滑剂,加入装有预混合料混合设备中,充分混合,形成磁粉混合物;

步骤四,在混合均匀后单独加热减压去除所用有机溶剂,或可在混合过程中同步加热减压去除所用有机溶剂;

步骤五,将磁粉混合物放入模具中进行压制得磁体生坯;

步骤六,将磁体生坯在155~175℃下固化1~3.5h,得粘结钕铁硼磁体;或分步热固化处理20-100分钟,热固性处理可在氮气或氩气等惰性气体保护下进行,防止磁粉氧化;

步骤七,在粘结钕铁硼磁体的表面进行电镀形成电镀磷层,再采用阴极电泳沉积的方式将80份铝、15份铜、4.8份稀土以及0.2份铋沉积在电镀磷层的表面,形成耐腐蚀涂层,再在耐腐蚀涂层外部覆有气相沉积膜层,得到耐腐蚀的磁体;

步骤八,将底座壳体和上盖板拼合,将磁体固定在底座壳体和上盖板之间,得到抗震的粘结钕铁硼磁体。

与现有技术相比,本抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体及其制备方法具有以下优点:

本发明的原料配比科学合理,提高了钕铁硼磁体的机械强度,且磁性好;通过电镀磷层、耐腐蚀涂层和气相沉积膜层依次包覆在磁体主体的表面,提高了其耐腐蚀性能;通过底座壳体和上盖板配合,将磁体紧紧包裹,提高了其抗摔抗震性能。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图;

图2是本发明的分解结构示意图;

图3是本发明中上盖板的结构示意图;

图4是本发明中磁体局部剖面的结构示意图;

图中:1-底座壳体、1a-外边槽、1b-内边槽、1c-放置区、2-磁体、2a-磁体主体、2b-电镀磷层、2c-耐腐蚀涂层、2d-气相沉积膜层、3-上盖板、3a-外插环、3b-内插环。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本专利,而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解,例如,可是固定相连、设置,也可是可拆卸连接、设置,或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

请参阅图1-3,一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体,包括底座壳体1和上盖板3,底座壳体1内部设有放置区1c,放置区1c内部设有磁体2,放置区1c的内外侧均设有外边槽1a和内边槽1b,磁体2与外边槽1a及内边槽1b之间分别形成卡接环形区,上盖板3的下端设有外插环3a和内插环3b,外插环3a和内插环3b插合在对应的卡接环形区内部,磁体2包括磁体主体2a,磁体主体2a的表面由内向外依次设有电镀磷层2b、耐腐蚀涂层2c和气相沉积膜层2d,磁体主体2a由以下按照重量份的组分原料制成:钕铁硼磁粉94~96份、热固性粘结剂1.5~2份、偶联剂0.2~0.6份、润滑剂0.1~0.5份、固化剂0.1~0.5份、促进剂0.1~1.5份、增强剂0.1~1份;电镀磷层2b的厚度为6~18μm,耐腐蚀涂层2c由以下按照重量份的组分原料制成:铝75~85份、铜8~20份、稀土1~2份、铋0.1~0.5份,气相沉积膜层2d为铝膜、铬膜、氧化钛膜或聚对二甲苯膜,气相沉积膜层4的厚度为5~18μm。

本发明的原料配比科学合理,提高了钕铁硼磁体的机械强度,且磁性好;通过电镀磷层2b、耐腐蚀涂层2c和气相沉积膜层2d依次包覆在磁体主体2a的表面,提高了其耐腐蚀性能;通过底座壳体1和上盖板3配合,将磁体2紧紧包裹,提高了其抗摔抗震性能。

磁体主体2a由以下按照重量份的组分原料制成:钕铁硼磁粉94.5~95.5份、热固性粘结剂1.6~1.8份、偶联剂0.3~0.5份、润滑剂0.2~0.4份、固化剂0.2~0.4份、促进剂0.2-1.3份、增强剂0.2~0.8份、所述耐腐蚀涂层2c由以下按照重量份的组分原料制成:铝75~85份、铜8~20份、稀土1~2份、铋0.1~0.5份。

钕铁硼磁粉的平均粒度尺寸在30~200目之间;热固性粘结剂为双酚S型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树、氢化双酚A型环氧树脂或多官能基缩水甘油胺树脂,热固性粘结剂为粉末状,粒度≥200目;偶联剂为硅烷偶联剂KH-55;润滑剂为石墨粉或是硬脂酸锌为代表的金属皂;固化剂可为脂族胺、聚酰胺、脂环胺、有机酸酐类及双氰胺类分散型潜伏固化剂;促进剂为与双氰胺有很好协同作用的脲类或咪唑类衍生物;增强剂为纳米二氧化硅。

实施例1

一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体,磁体主体2a由以下按照重量份的组分原料制成:钕铁硼磁粉95.5份、热固性粘结剂1.8份、偶联剂0.5份、润滑剂0.4份、固化剂0.4份、促进剂0.8份、增强剂0.6份;所述耐腐蚀涂层2c由以下按照重量份的组分原料制成:铝75~85份、铜8~20份、稀土1~2份、铋0.1~0.5份。

本实施例中,一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体的制备方法,步骤如下:

步骤一,分别取一定量的钕铁硼磁粉和热固性粘结剂,在氮气或氩气等惰性气体保护下,利用行星混合机或其他混合设备行搅拌混合,均匀混合15-60分钟,得到预混合料;

步骤二,分别取一定量的偶联剂、固化剂、促进剂、增强剂以及有机溶剂,加入装有预混合料混合设备中,充分混合,形成胶粉;

步骤三,取一定量的润滑剂,加入装有预混合料混合设备中,充分混合,形成磁粉混合物;

步骤四,在混合均匀后单独加热减压去除所用有机溶剂,或可在混合过程中同步加热减压去除所用有机溶剂;

步骤五,将磁粉混合物放入模具中进行压制得磁体生坯;

步骤六,将磁体生坯在155~175℃下固化1~3.5h,得粘结钕铁硼磁体;或分步热固化处理20-100分钟,热固性处理可在氮气或氩气等惰性气体保护下进行,防止磁粉氧化;

步骤七,在粘结钕铁硼磁体的表面进行电镀形成电镀磷层2b,再采用阴极电泳沉积的方式将80份铝、15份铜、4.8份稀土以及0.2份铋沉积在电镀磷层2b的表面,形成耐腐蚀涂层2c,再在耐腐蚀涂层2c外部覆有气相沉积膜层2d,得到耐腐蚀的磁体2;

步骤八,将底座壳体1和上盖板3拼合,将磁体2固定在底座壳体1和上盖板3之间,得到抗震的粘结钕铁硼磁体。

实施例2

一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体,磁体主体2a由以下按照重量份的组分原料制成:钕铁硼磁粉95份、热固性粘结剂1.9份、偶联剂0.6份、润滑剂0.5份、固化剂0.5份、促进剂0.9份、增强剂0.6份;所述耐腐蚀涂层2c由以下按照重量份的组分原料制成:铝75~85份、铜8~20份、稀土1~2份、铋0.1~0.5份。

本实施例中,一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体的制备方法,步骤如下:

步骤一,分别取一定量的钕铁硼磁粉和热固性粘结剂,在氮气或氩气等惰性气体保护下,利用行星混合机或其他混合设备行搅拌混合,均匀混合15-60分钟,得到预混合料;

步骤二,分别取一定量的偶联剂、固化剂、促进剂、增强剂以及有机溶剂,加入装有预混合料混合设备中,充分混合,形成胶粉;

步骤三,取一定量的润滑剂,加入装有预混合料混合设备中,充分混合,形成磁粉混合物;

步骤四,在混合均匀后单独加热减压去除所用有机溶剂,或可在混合过程中同步加热减压去除所用有机溶剂;

步骤五,将磁粉混合物放入模具中进行压制得磁体生坯;

步骤六,将磁体生坯在155~175℃下固化1~3.5h,得粘结钕铁硼磁体;或分步热固化处理20-100分钟,热固性处理可在氮气或氩气等惰性气体保护下进行,防止磁粉氧化;

步骤七,在粘结钕铁硼磁体的表面进行电镀形成电镀磷层2b,再采用阴极电泳沉积的方式将80份铝、15份铜、4.8份稀土以及0.2份铋沉积在电镀磷层2b的表面,形成耐腐蚀涂层2c,再在耐腐蚀涂层2c外部覆有气相沉积膜层2d,得到耐腐蚀的磁体2;

步骤八,将底座壳体1和上盖板3拼合,将磁体2固定在底座壳体1和上盖板3之间,得到抗震的粘结钕铁硼磁体。

实施例3

一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体,磁体主体2a由以下按照重量份的组分原料制成:钕铁硼磁粉95份、热固性粘结剂1.8份、偶联剂0.6份、润滑剂0.5份、固化剂0.5份、促进剂0.8份、增强剂0.7份;所述耐腐蚀涂层2c由以下按照重量份的组分原料制成:铝75~85份、铜8~20份、稀土1~2份、铋0.1~0.5份。

本实施例中,一种抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体的制备方法,步骤如下:

步骤一,分别取一定量的钕铁硼磁粉和热固性粘结剂,在氮气或氩气等惰性气体保护下,利用行星混合机或其他混合设备行搅拌混合,均匀混合15-60分钟,得到预混合料;

步骤二,分别取一定量的偶联剂、固化剂、促进剂、增强剂以及有机溶剂,加入装有预混合料混合设备中,充分混合,形成胶粉;

步骤三,取一定量的润滑剂,加入装有预混合料混合设备中,充分混合,形成磁粉混合物;

步骤四,在混合均匀后单独加热减压去除所用有机溶剂,或可在混合过程中同步加热减压去除所用有机溶剂;

步骤五,将磁粉混合物放入模具中进行压制得磁体生坯;

步骤六,将磁体生坯在155~175℃下固化1~3.5h,得粘结钕铁硼磁体;或分步热固化处理20-100分钟,热固性处理可在氮气或氩气等惰性气体保护下进行,防止磁粉氧化;

步骤七,在粘结钕铁硼磁体的表面进行电镀形成电镀磷层2b,再采用阴极电泳沉积的方式将80份铝、15份铜、4.8份稀土以及0.2份铋沉积在电镀磷层2b的表面,形成耐腐蚀涂层2c,再在耐腐蚀涂层2c外部覆有气相沉积膜层2d,得到耐腐蚀的磁体2;

步骤八,将底座壳体1和上盖板3拼合,将磁体2固定在底座壳体1和上盖板3之间,得到抗震的粘结钕铁硼磁体。

实验案例(如下表1所示),分3组,分别按上述各实施例取用一定量的原料,按上述步骤生产抗震耐腐蚀型粘结钕铁硼磁体,每个实施例均生产等量的粘结钕铁硼磁体,然后进行抗腐蚀和抗摔实验,进行对比实验,观察。

表1

根据上表1中的实验数据可知,实施例2制备的粘结钕铁硼磁体抗摔耐腐蚀效果最好,本发明制备的粘结钕铁硼磁体有较好的抗摔抗震耐腐蚀,由实施例实施例1-3,可知通过底座壳体1和上盖板3配合,将磁体2紧紧包裹,提高了其抗摔抗震和耐腐蚀性能。

综上,本发明的原料配比科学合理,提高了钕铁硼磁体的机械强度,且磁性好;通过电镀磷层2b、耐腐蚀涂层2c和气相沉积膜层2d依次包覆在磁体主体2a的表面,提高了其耐腐蚀性能;通过底座壳体1和上盖板3配合,将磁体2紧紧包裹,提高了其耐腐蚀、抗摔抗震性能。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

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