稀土永磁材料制备包覆工艺及磁传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种稀土永磁材料制备包覆工艺，通过各元素配比限定的特定永磁合金粉末，并采用了独特的粘结剂树脂组合物进行特殊造粒、成型并包覆处理后得到的粘结稀土永磁材料，将永磁材料用于磁性产品的制备，例如磁传感器中的磁头，则产品可以在与水、油等流体长期、直接接触的条件下稳定的使用。直接接触的条件下稳定的使用。

【技术实现步骤摘要】
稀土永磁材料制备包覆工艺及磁传感器


[0001]本专利技术涉及磁性材料的
，尤其涉及一种低成本、耐高温、充磁性优异的粘结稀土永磁材料的制备包覆工艺及其磁传感器制品。

技术介绍

[0002]稀土永磁材料是以不同的稀土元素和过渡族族金属元素(Fe、Co、Ni等)组成的金属间化合物为主相的永磁合金材料。自1960年代被专利技术以来，稀土永磁材料的发展十分迅速，己经在许多领域里得到了广泛的应用，成为当代新技术的重要基础功能材料，特别是在永磁电机领域发挥了不可替代的作用。如今稀土永磁电机己经覆盖了步进电机、无刷电机、伺服电机和直线电机等各种主要类型，并广泛应用于计算机、打印机、家用电器、空调压缩机、汽车助力转向电机、混合动力或纯电动汽车驱动电机/发电机、汽车启动电机、地面军用电机、能空电机等重要领域。
[0003]其中，钕铁硼稀土永磁体属于第三代稀土永磁材料，具有高剩磁、高磁能积和高矫顽力，自1982年日本科学家Sagawa研发问世以来就得到了迅速的发展，已经被广泛用于电子信息、计算机硬盘驱动器的音圈电机以及驱动电机、风力发电、电动自行车及电动汽车、核磁共振成像等医疗设备的各个新兴

[0004]按照制造工艺，钕铁硼稀土永磁材料大体可分为粘结钕铁硼和烧结钕铁硼两种。而与烧结钕铁硼相比，粘结钕铁硼永磁体具有尺寸精度高、形状自由度大、无需进行后续加工、可制备复杂形状及极薄的环状产品、连续大批量自动化生产、磁性能优良且一致性好等优点，因此被广泛应用于计算机、移动通讯、高级音像设备、微电机、传感器及磁电式仪器仪表、办公设备、电子钟表、电子照相机等工业和消费类电子领域。粘结钕铁硼永磁体的制备方法一般为将钕铁硼永磁粉和粘结树脂组合物等组分按照一定的比例混练，然后将混练好的磁粉按照一定的加工方法压制成型，常用的工艺主要有压缩成型、注塑成型、挤出成型等等，再将压制好的磁体经过固化、研磨、涂装工艺后成为一定形状的磁体，其主要成分包含提供磁性能的钕铁硼永磁粉和作为粘结剂的热固性树脂，以及固化剂、促进剂、偶联剂、润滑剂等加工助剂。
[0005]然而，由于粘结钕铁硼稀土永磁体所使用的钕铁硼永磁粉通常在细化破碎过程中会产生磁粉粒子的微裂纹而造成活性表面，非常容易发生氧化、腐蚀，从而在后续使用过程中容易造成快速氧化和腐蚀而导致磁性能的大幅下降，特别是压缩成型的制备工艺中，更容易由于压制导致新的微裂纹的产生和原微裂纹的不断扩大。同时，作为粘结剂使用的热固性树脂通常在高温环境时容易出现软化、热膨胀等现象，进而造成粘结钕铁硼稀土永磁体高温机械强度和磁性能的降低等一系列问题。如前所述，成型固化后通常需要在表面涂装防腐薄膜以解决防腐、热减磁等问题，然而这会增加许多工艺步骤和大量成本。
[0006]特别是对于目前广泛使用的需要与水、油等流体直接接触的小型传感器产品中使用的永磁材料，必须要确保其具有优异的耐腐蚀性能和成形性，例如，在机动车液压油缸中使用的非接触式角度位移传感器，由于传感器通常需要安装于油缸内部，油缸工作时内部
压力大，传感器长期浸泡在高压的液压油内，腐蚀环境非常恶劣，需要永磁材料具有优异的耐腐蚀性。因此，开发一种制备成本更低、高温使用性能更好、耐腐蚀性能优异的粘结钕铁硼稀土永磁材料，具有非常重要的意义和广阔的应用前景，是粘结钕铁硼稀土永磁材料
中的研发人员致力研究的方向。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种粘结稀土永磁材料及其包覆密封工艺，其能够以较低的成本制备高温、腐蚀环境下稳定使用的高性能粘结钕铁硼稀土永磁材料及其产品。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种稀土永磁材料制备包覆工艺，其包括以下步骤：
[0009]1)准备钕铁硼磁性粉末原料；
[0010]2)对所述磁性粉末原料进行热处理；
[0011]3)将加热处理后的磁性粉末与树脂粘结剂混炼造粒；
[0012]4)将造粒后的磁性粉末压缩成型；
[0013]5)将成型体加热固化；
[0014]6)将固化后成型体进行包覆处理，所述包覆处理，是将成型体插入与其形状尺寸基本一致的顶部开口的壳体中，随后用点胶机将包覆密封用热固性树脂溶液涂布在成型体未被壳体包覆的表面，并随后加热固化以形成0.5-1mm厚的密封表面膜；
[0015]7)对成型体进行充磁处理得到所述粘结稀土永磁材料。
[0016]作为优选的，步骤6)中成型体与壳体的形状均为圆柱型，且所述成型体在壳体顶部开口处对应边缘设置有向成型体内部凹入的台阶，所述台阶向成型体内部凹入的宽度为所述表面膜厚度的0.9-1.1倍，所述台阶向下延伸的高度为所述表面膜厚度的2.5-3倍。
[0017]作为优选的，步骤6)中所述壳体为不锈钢材质，且所述壳体内表面经喷丸处理。
[0018]作为优选的，步骤6)中热固性树脂溶液是将双酚A型环氧树脂和酚类固化剂溶于甲基乙基酮中调制成粘度为300-500mPa
·
s的树脂溶液，其中，所述环氧树脂的环氧基与所述酚类固化剂中官能基的当量比为0.95-1.05。
[0019]作为优选的，步骤1)的所述钕铁硼磁性粉末原料成分为(按重量百分比计)：Nd 15.0-18.0，Ce 6.0-9.0，B 0.95-1.0，Al 0.5-0.7，Cu 0.5-0.6，Co 0.1-0.2，Zr 5.0-5.5，余量为Fe和不可避免的杂质；且钕铁硼磁性粉末的粒度分布满足粒径小于40μm的粉末含量为40-60wt.％且粒径小于25μm的粉末含量为15-20wt.％。
[0020]作为优选的，步骤3)中的树脂粘结剂包括甲酚酚醛清漆型环氧树脂和酚类固化剂，并且所述环氧树脂的环氧基与所述固化剂中官能基的当量比为0.95-1.05；特别优选的，所述树脂粘结剂占磁性粉末与树脂粘结剂合计质量的2-3％。
[0021]作为优选的，步骤7)中的充磁处理是将成型体加热至成型体居里温度以上20℃后置于充磁治具后进行充磁，并空冷降温至成型体居里温度以下40℃后，将成型体从充磁治具取出。
[0022]本专利技术还提供一种磁性产品，其包括由上述制备包覆工艺制备得到的永磁部件。
[0023]作为优选的，所述磁性产品为磁传感器，所述磁传感器包括感应部和磁头，所述磁头由上述制备包覆工艺制备得到的永磁部件。
[0024]与现有技术相比，本专利技术通过创新的磁性粉末配比和独特的工艺步骤，获得了一种低成本制备高温环境下稳定使用、充磁性能好的高性能粘结钕铁硼稀土永磁材料的工艺方法，同时配合独特的包覆密封工艺，可以在更为严苛的腐蚀环境下进行使用。
[0025]本专利技术的进一步特征和优点将在说明书的具体实施方式中详细阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者，部分特征和优点可以从说明书中推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本专利技术的实施例了解。
具体实施方式
[0026]下面将结合实施例和对比例对本专利技术进一步详细说明。
[0027]实施例1.
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土永磁材料制备包覆工艺，其包括以下步骤：1)准备钕铁硼磁性粉末原料；2)对所述磁性粉末原料进行热处理；3)将加热处理后的磁性粉末与树脂粘结剂混炼造粒；4)将造粒后的磁性粉末压缩成型；5)将成型体加热固化；6)将固化后成型体进行包覆处理，所述包覆处理，是将成型体插入与其形状尺寸基本一致的顶部开口的壳体中，随后用点胶机将包覆密封用热固性树脂溶液涂布在成型体未被壳体包覆的表面，并随后加热固化以形成0.5-1mm厚的密封表面膜；7)对成型体进行充磁处理得到所述粘结稀土永磁材料。2.根据权利要求1所述的制备包覆工艺，其特征在于：步骤6)中成型体与壳体的形状均为圆柱型，且所述成型体在壳体顶部开口处对应边缘设置有向成型体内部凹入的台阶，所述台阶向成型体内部凹入的宽度为所述表面膜厚度的0.9-1.1倍，所述台阶向下延伸的高度为所述表面膜厚度的2.5-3倍。3.根据权利要求1所述的制备包覆工艺，其特征在于：步骤6)中所述壳体为不锈钢材质，且所述壳体内表面经喷丸处理。4.根据权利要求1所述的制备包覆工艺，其特征在于：步骤6)中热固性树脂溶液是将双酚A型环氧树脂和酚类固化剂溶于甲基乙基酮中调制成粘度为300-500mPa
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s的树脂溶液，其中，所述环氧树脂的环氧基与所述酚类固化剂中官能基的当...

【专利技术属性】
技术研发人员：周慧媛，
申请(专利权)人：周慧媛，
类型：发明
国别省市：