粘结磁体的制备-(3)磁粉与粘接剂

懂磁帝将用3期文章为大家详述粘结磁体的制备工艺

1. 流程与工艺分类

2. 各向同性与各向异性磁粉
3. 磁粉与粘接剂

上期我们已经了解了各向同性与各向异性磁粉，这一期我们来讲讲不同工艺粘结磁体的磁粉与粘接剂。

供粘结磁体使用的稀土永磁合金为亚微米晶粒合金粉末，允许人们方便地将合金粉末破碎到填充和形成所需要的理想粒度分布，然后与粘接剂进行混合或混练。根据粘接剂物理或化学特性以及成形方法的差异，需要采取不同的混合与混练工艺。

压缩成形磁体

磁粉比例在96%~98%（质量分数），粘接剂采用 热固性树脂（通常是环氧类）加固化剂 ，将树脂和固化剂用有机溶剂溶解并混合均匀，然后将磁粉加入溶液并充分搅拌，使磁粉均匀分散和静置在溶液中，让溶液中的粘接剂在磁粉表面形成包覆膜，然后通过加热或自然干燥使有机溶剂挥发，再将干燥板结的磁粉破碎到所需要的粒度，就可以供下道工序成形了。为了改善磁粉的填充、取向和压制性，提高磁体的机械强度，有时还需要在混合前对磁粉进行耦联处理，或在混合破碎后添加润滑剂。

注射或挤出成形磁体

使用 热塑性树脂 ，在很大程度上延用塑料颗粒料混练的技术，与塑料工业最大的不同在于其高额的固体填充比，一般塑料改性用的玻纤、碳纤或其他无机填料的体积比是40%~50%，而粘结稀土永磁为了获得高性能，这个比例可能高达80%，所以设备的机械结构要做很大的调整，需要加大长径比，以使粒料充分塑化、混合和锻炼，还要针对严重的机械磨损采取混练部位的表面硬化处理。考虑到高温混练和后续成形过程可能带来的磁粉氧化和树脂劣化以及高填充比粒料的注射/挤出加工，需在树脂、各类添加剂的配合以及混练工艺上进行适当的选择，最常用的热塑性树脂是尼龙（PA），耐高温磁体则使用聚苯硫醚（PPS），前者是一种应用广泛的优良工程塑料，磁体最高使用温度在120℃左右，而后者可以用到180~200℃；添加剂包括耦联剂、抗氧剂、增塑剂、润滑剂等等，混练前将这些组分和磁粉进行充分混合，然后将混合体送入单螺旋或双螺旋杆混练造粒机中进行混练，制成注射或挤出所需的颗粒料。

压延成形磁体

采用橡胶做粘接剂，最常用的是丁氰橡胶和氯化聚乙烯，如果有较高的耐温要求，则使用聚氨酯，将磁粉、树脂、硫化剂和其他助剂充分混匀，然后在橡胶开放式混练机或密闭式混练机中混练，最后将混练好的团块破碎成适合压延机入料的尺寸，在混练和成形过程中橡胶处于粘弹态，而不是像注射/挤出磁体那样在熔融态混练和成形，所以混练温度比较低，对磁粉的防氧化要求也可以相应低一些。高分子材料中有一类热塑性弹性体，在室温附件表现出与传统橡胶接近的良好弹性，但同时又可以采用塑料或橡胶工艺来加工，被成功地移植到了压延成形永磁体，其中最普遍采用的就是氯化聚乙烯弹性体，它可以用来制造高填充比的粘结磁体，而且可以省略传统橡胶的硫化处理过程。热塑性弹性体最大的缺点是在耐磨性和耐温性方面不如橡胶，但耐磨性要求对大多数永磁体应用而言并不十分突出。

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历史文章

懂磁帝致力于向读者们科普关于磁性材料的基础知识，文章浅显易懂，希望能够帮助大家了解并熟悉磁性材料。

Part 1. 磁学与磁性

1.1 表磁、剩磁和磁通量

1.2 磁滞回曲线

1.3 电磁学单位转换(SI制与CGS制换算)

1.4 15个磁材相关的基本概念

1.5 15个磁材相关的进阶概念

1.6 霍尔元件的工作原理

1.7 退磁的原理与方法

1.8 海尔贝克阵列 Halbach Array

1.9 磁性与磁矩

1.10 磁矩与磁通，磁矩与剩磁

1.11 退磁曲线方形度Q与膝点Hk

1.12剩磁温度系数、矫顽力温度系数、可逆温度系数

1.13 磁场强度H和磁感应强度B，磁化强度M和磁极化强度J

1.14 磁畴

1.15 永磁体的涡流损耗

1.16 永磁体的形状各向异性和退磁场与退磁因子

1.17 工作点、负载线与Pc

Part 2.烧结钕铁硼的生产与性能

2.1 如何从原料变成成品

2.2 性能牌号的含义

2.3 居里温度与工作温度

2.4 取向与充磁方向

2.5 表面处理与镀层

2.5.1 电镀

2.5.2 电泳

2.5.3 磷化

2.5.4 派瑞林

2.5.5 钝化

2.6 尺寸与形位公差

2.7 力学性能（断裂、抗压、抗弯）

2.8 磁性能相对检测原理与技术

2.9 烧结钕铁硼的使用寿命

2.10 废料与再生烧结钕铁硼

2.11 影响磁体性能的原因及方法

2.12 镝铽钆钬等元素的作用

2.13 什么是渗镝渗铽技术

2.14 磁控溅射渗镝渗铽

2.15 表磁与磁体性能的关系与计算

2.16 烧结钕铁硼的吸力

2.17 烧结钕铁硼的失重试验（HAST&PCT)

Part 3.烧结钕铁硼的应用

3.1 喇叭与喇叭磁

3.2 永磁电机与永磁体

3.3 空心杯电机与永磁体

3.4 磁选机与永磁体

3.5 磁性联轴器与永磁体

3.6 风力发电机与高性能永磁体

Part 4.全球视野

4.1 烧结钕铁硼全球牌号对比

4.2 磁性材料全球认证标识

4.3 如何让磁性材料实现空运

Part 5.磁性材料

5.1 磁性与磁性材料

5.2 永磁材料大赏

5.3 粘结钕铁硼

5.3.1 粘结磁体的制备-(1)制备流程与工艺分类

5.3.2 粘结磁体的制备-(2)各向同性与各向异性磁粉

5.4 热压钕铁硼

5.4.1 热压和热变形钕铁硼磁体的性能

5.5 钐钴永磁

Part 6.优秀论文推荐

· 烧结钕铁硼磁体腐蚀失重的影响因素及耐蚀性改进

· 不同成型工艺下钕铁硼模压成型过程的力学行为分析

· 磁控溅射法渗镝对烧结钕铁硼性能及显微结构的影响

· 钕铁硼永磁材料专利技术发展态势分析

· 晶粒尺寸对钕铁硼晶界扩散效果的影响

· 国内外钕铁硼永磁材料产品标准对比研究

· 增材制造技术在永磁材料制备中的应用及展望

· 钕铁硼永磁材料腐蚀机理及防护研究进展

· 稀土永磁材料的发展及在电机中的应用分析

· 烧结钕铁硼稀土永磁材料局部退磁行为研究

· 钕铁硼废料回收方法研究进展

· 稀土功能材料2035发展战略研究（稀土永磁材料部分节选）

· 世界稀土产业格局变化与中国稀土产业面临的问题

· 稀土永磁材料及其耦合磁体的化学合成与性能优化

· 双主相(Nd, Dy)-Fe-B磁体矫顽力再提高机制的探究

· GB/T 23588-2020 钕铁硼生产加工回收料 (2021年实施)

· 烧结稀土永磁材料专利技术分析

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