專利名稱：：具有絕緣性能的稀土永磁材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明所涉及的是稀土永磁材料領(lǐng)域。特別適用于制備具有較高絕緣性的絕緣稀土永磁材料。目前在現(xiàn)有技術(shù)中，人們對(duì)永磁材料的使用一般均不考慮該材料的絕緣性能。但稀土永磁材料被使用在需要絕緣的環(huán)境中，其所采用的解決方法也僅是對(duì)永磁體表面鍍層絕緣材料，例如日本專利公報(bào)特開(kāi)平8-279407號(hào)中所介紹了一種多磁極電絕緣R-Fe-B永磁體。這種磁體的制備方法與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法相同，即將R-Fe-B合金鑄錠破碎制粉，壓制成型，燒結(jié)，熱處理后獲得稀土永磁體，然后采用真空蒸鍍的方法，在每塊磁體表面鍍有2-10μm的聚酰亞氨的樹(shù)脂薄膜層，該鍍膜層具有電絕緣性。這類稀土永磁體只是在磁體的表面鍍有很薄的絕緣材料，在較高頻的交變磁場(chǎng)下使用，因磁體產(chǎn)生渦流自身發(fā)熱而導(dǎo)致磁性能的嚴(yán)重?fù)p失。熱量過(guò)高，鍍膜層被破壞而使磁體喪失絕緣特性。所以這種絕緣磁體的使用具有很大的局限性。眾所周知，金屬物體在交變的高頻電場(chǎng)下會(huì)產(chǎn)生渦流而發(fā)熱，金屬永磁體也不例外，作為稀土永磁材料在較高頻率交變的磁場(chǎng)中也將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。對(duì)于較大尺寸的金屬物體，其電阻相對(duì)較小，此時(shí)由電動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的感應(yīng)電流將會(huì)很大。這種感應(yīng)電流的流線呈閉合旋渦狀，即渦流。渦流不像導(dǎo)線中的電流那樣被輸送出去，而只能是使物體本身發(fā)熱，造成能量的損耗。因此大尺寸的稀土永磁體在較高頻率交變的磁場(chǎng)下使用，同樣會(huì)產(chǎn)生渦流和發(fā)熱。由于稀土永磁材料的磁性能與溫度有很強(qiáng)的依賴關(guān)系，即隨的溫度升高磁體本身的磁性能降低，因此稀土永磁體若產(chǎn)生的渦流過(guò)大，磁體則會(huì)劇烈的發(fā)熱，導(dǎo)致磁體大幅度的退磁。要解決稀土永磁體在較高頻率交變的磁場(chǎng)下使用而不發(fā)熱，保證永磁體磁性能不受損失的解決辦法，是將稀土永磁體本身制備成具有很好絕緣性的稀土永磁絕緣體。本發(fā)明的目的是提出一種永磁體本身具有絕緣性質(zhì)的和使用范圍寬的絕緣稀土永磁材料。本發(fā)明所提出的絕緣稀土永磁材料是由稀土永磁合金粉末與粘結(jié)劑、絕緣添加劑組合而成，其特征在于組成絕緣稀土永磁材料的成份為(重量％)環(huán)氧樹(shù)脂為1-10％；環(huán)氧聚酯漆(EIU)為0.5-10％；聚乙烯醇縮丁醛(PVB)為0-10％；硅烷偶聯(lián)劑(KH)為0-8％；其余為稀土永磁合金粉末。在本發(fā)明的絕緣稀土永磁材料中稀土永磁合金粉的粒度應(yīng)分布在10-200μm之間。環(huán)氧樹(shù)脂作為粘結(jié)劑。聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、硅烷偶聯(lián)劑(KH)、環(huán)氧聚酯漆(EIV)均為市場(chǎng)所售，在本發(fā)明的材料中是作為絕緣添加劑。本發(fā)明的其它特征是該稀土永磁合金粉末可以是釤鈷系的永磁粉。也可以是釹鐵硼系的永磁粉。在該絕緣稀土永磁材料的成份中，環(huán)氧樹(shù)脂的加入量還可以為2-6％。環(huán)氧聚酯漆的加入量還可以為3-8％。聚乙烯醇縮丁酯的加入量還可以為3-8％。硅烷偶聯(lián)劑的加入量還可以為3-6％。這樣才能保證該材料具有良好的絕緣性。在本發(fā)明的絕緣稀土永磁材料中，稀土合金永磁粉末可以是釤鈷系永磁粉末，例如，SmCo5、Sm2Co17等合金粉末，也可以是NdFeB系數(shù)永磁合金粉末。永磁合金粉末的粒度取決于永磁合金粉末的成份。所以稀土永磁合金粉末的粒度定為10-200μm。在本發(fā)明絕緣稀土永磁材料的成份中，環(huán)氧樹(shù)脂主要是作為粘結(jié)劑使用，雖然PVB、KH和EIV也有一些粘合作用，但我們將這些材料(組份)是作為絕緣添加劑使用。在本發(fā)明材料的成份中，環(huán)氧樹(shù)脂與PVB組合后再與稀土永磁合金粉末混合組成磁體時(shí)，不但起到粘結(jié)和一定的絕緣效果外，還可提高合成大塊磁體時(shí)的密著性和磁塊的抗沖擊性。稀土永磁合金粉末的表面都屬于親水性材料，而上述的環(huán)氧樹(shù)脂與PVB均屬于親油性物質(zhì)，硅烷偶聯(lián)劑KH組分的加入是起到偶聯(lián)活化的作用，提高了稀土永磁合金粉末與粘結(jié)劑的粘結(jié)力，改善磁粉在環(huán)氧樹(shù)脂中的分散性，使稀土永磁體具有良好的機(jī)械性能，同時(shí)仍具有絕緣效果。還氧聚酯漆EIU是本發(fā)明絕緣稀土永磁材料成份中主要的絕緣添加劑，它具有組份揮發(fā)物少，可使磁性粉末擊穿場(chǎng)強(qiáng)度高，同時(shí)還具有一定的粘接效果，能使稀土永磁體整體絕緣性好。以上是對(duì)本發(fā)明絕緣稀土永磁材料成份的詳細(xì)敘述，即每個(gè)單顆粒磁粉均包圍有絕緣添加劑和粘結(jié)劑，再有壓制成型方法將其壓制成所需要的整體形狀。其制備工藝是首先將稀土永磁粉末和環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑按要求配制好，再將設(shè)定量的一種，也可以兩種或兩種以上的絕緣添加劑一起放入溶器中充分浸潤(rùn)并混合均勻后進(jìn)行干燥，最后按普通粘結(jié)磁體壓制工藝壓制成所需形狀的稀土永磁絕緣磁體。本發(fā)明絕緣稀土永磁材料與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有當(dāng)該絕緣磁體被使用在較高頻率的交變磁場(chǎng)環(huán)境中，磁體本身不會(huì)發(fā)熱或發(fā)熱極小，這樣可以保證磁體的磁性能不受損失，該磁體也不存在因操作不當(dāng)或表面破損而產(chǎn)生破壞絕緣現(xiàn)象，這些特點(diǎn)對(duì)絕緣永磁體的使用者和設(shè)計(jì)者是十分重要的，也是現(xiàn)有技術(shù)中鍍絕緣層的磁體所不能得到的特性。實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的絕緣稀土永磁材料的成份范圍，我們做了兩組不同稀土永磁粉末的對(duì)比試驗(yàn)，第一組為SmCo系永磁粉，(表中序號(hào)為1、2、3、4、5)第二組為Nd-Fe-B系永磁粉末，(表中序號(hào)為6、7、8)。試驗(yàn)過(guò)程是按實(shí)施例中的配比，先將粘結(jié)劑和絕緣添加劑，混合均勻后與SmCo系或(HDDR)Nd-Fe-B稀土永磁合金粉末一起放入溶器中充分?jǐn)嚢瑁?rùn)充分和溶劑完全揮發(fā)干燥后，再制成所需要的粉末。然后將混合均勻后SmCo系絕緣磁粉在磁場(chǎng)中取向模壓成磁體部件。Nd-Fe-B系絕緣磁粉在無(wú)磁場(chǎng)下模壓成磁體部件。最后將磁體部件在150℃，固化2小時(shí)。對(duì)比試驗(yàn)在表中序號(hào)為(9，10)是將SmC0和Nd-Fe-B永磁合金粉末與4％的還氧樹(shù)脂混合，再用上述實(shí)施例方法分別壓制成相同的磁體部件進(jìn)行對(duì)比。實(shí)施例對(duì)比表說(shuō)明表1為絕緣稀土永磁材料與現(xiàn)有技術(shù)的成份對(duì)比。表2為本發(fā)明材料與現(xiàn)有技術(shù)的性能對(duì)比。在表中1、2、3、4、5、6、7、8為本發(fā)明絕緣稀土永磁材料，9、10為對(duì)比材料。表1絕緣稀土永磁材料的成份配比</tables>表2絕緣稀土永磁材料的性能</tables>權(quán)利要求1.一種具有絕緣性的稀土永磁材料，以稀土永磁合金粉為基，并含有粘結(jié)劑和絕緣添加劑，其特征在于組成絕緣稀土永磁材料的成份為(重量％)環(huán)氧樹(shù)脂為1-10％；環(huán)氧聚酯漆為0.5-10％，聚乙烯醇縮丁醛為0-10％；硅烷偶聯(lián)劑為0-8％，其余為稀土永磁合金粉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述絕緣稀土永磁材料的成份，其特征在于該稀土永磁合金粉可以是釤鈷系的永磁粉。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述絕緣稀土永磁材料的成份，其特征在于該稀土永磁合金粉末也可以是釹鐵硼系的永磁粉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述絕緣稀土永磁材料的成份，其特征在于環(huán)氧樹(shù)脂的加入量還可以為(重量％)2-6％。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述絕緣稀土永磁材料的成份，其特征在于環(huán)氧聚酯漆的加入量還可以為(重量％)3-8％。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述絕緣稀土永磁材料的成份，其特征在于聚乙烯醇縮丁酯的加入量還可以為(重量％)3-8％。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述絕緣稀土永磁材料的成份，其特征在于硅烷偶聯(lián)劑的加入量還可以為(重量％)3-6％。全文摘要本發(fā)明所涉及的是稀土永磁材料領(lǐng)域。特別適用于制備具有較高絕緣性的稀土永磁材料。該材料的組成是環(huán)氧樹(shù)脂1—10%,聚乙烯醇縮丁醛為0—10%,硅烷偶聯(lián)劑為0—8%,環(huán)氧聚酯漆為0.5—10%,其余為稀土永磁合金粉。該材料與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有稀土永磁體在較高頻的交變磁場(chǎng)環(huán)境中使用,磁體本身不發(fā)熱,磁性能不損失,而且還具有很好的絕緣性。文檔編號(hào)H01F1/053GK1185009SQ9712177公開(kāi)日1998年6月17日申請(qǐng)日期1997年12月19日優(yōu)先權(quán)日1997年12月19日發(fā)明者潘偉,李衛(wèi),郭朝暉,李岫梅,張繼凱申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院