一种注射成型用粘结铁氧体磁粉及其制备方法与应用与流程

1.本发明涉及注射成型柔性粘结磁体领域，尤其涉及一种注射成型用粘结铁氧体磁粉及其制备方法与应用。


背景技术：

2.注射成型磁体需要磁粉具有较高的流动性才能充满模具注射成型为形状复杂的磁性器件，一般通过降低含粉量减少磁粉在磁体中所占体积比来增加粘结剂在磁体中所占体积比，从而来提高磁粉的流动性，但这会降低注射成型磁体的磁性能。单纯的提高含粉量会在一定程度上提高磁性能，但是这会降低流动性，恶化磁体力学性能，甚至会出现无法成型的问题。
3.为了解决上述流动性和磁性能方面的问题，现有一些专利文献公开了一种粗粉、细粉混合工艺，它是将粗粒铁氧体磁粉与细粒铁氧体磁粉混合在一起作为注射成型用铁氧体磁粉，这可以使细粒铁氧体磁粉对粗粒铁氧体磁粉的孔隙进行填充，从而提高了注射成型磁体中磁粉的填充率，这在一定程度上达到了提高磁体性能的目的。在这种粗粉细粉混合工艺方面现有技术中公开了很多专利文献，下面列举几个案例进行说明：
4.(1)中国专利申请cn200410034695.1中公开了一种粘结磁体和粘结磁体用铁氧体磁粉，该专利申请采用粗粉平均粒径为2.5
‑
5.0微米，细粉平均粒径为0.5
‑
1.0微米，细粉占混合粉重量15
‑
40％，粗粉与细粉采用湿法混合，粘结磁体使用粘结剂为尼龙6，磁体形态为刚性。
5.(2)中国专利申请cn200880108680.1中公开了一种粘结磁体用铁氧体粉末及其制造方法、及使用其的粘结磁体，该专利申请采用粗粉平均粒径为1.0
‑
5.0微米，细粉平均粒径为0.2
‑
1.0微米，细粉占混合粉重量15
‑
40％，粘结磁体使用粘结剂为尼龙6，磁体形态为刚性。
6.(3)中国专利申请cn201080016639.9中公开了一种粘结磁体用铁氧体粉末及其制造方法、以及使用其的粘结磁体，该专利申请采用粗粉与细粉混合，未明确指出粗粉和细粉的平均粒度范围，细粉占混合粉重量15
‑
40％，粘结磁体使用粘结剂为尼龙6，磁体形态为刚性。
7.通过上述几个文献可以看出现有技术中粗粉细粉混合工艺至少存在以下问题：
8.(1)现有技术中粗粉细粉混合工艺均是用于制备磁体形态为刚性的粘结磁体，而且粘结磁体所使用的粘结剂均为尼龙类粘结剂，这种粘结磁体无法弯曲变形配合复杂部件使用，应用领域受到很大限制。
9.(2)现有技术中粗粉细粉混合工艺均是先分别制造粗粉和细粉，然后采用干混法或湿混法将粗粉和细粉混合，该方法混合后细粉和粗粉之间不能致密结合，导致粗细混合磁粉的体积增大，后续再进行高含粉量成型时，由于熔融状态下粘结剂的阻力作用，粗细混合磁粉中的细粉在粘结剂中填充到粗粉之间空隙的难度增大，导致磁体中磁粉的体积比增大，这对提高流动性和磁性能不利。
10.(3)现有技术中粗粉细粉混合工艺所采用的磁粉配方不合理，这使得粗粒铁氧体磁粉与细粒铁氧体磁粉的颗粒尺寸均匀程度不好，产生了很多过大磁粉颗粒和过小磁粉颗粒，磁粉颗粒尺寸比较分散，不利于细颗粒磁粉的填充，降低了磁体的磁性能。
11.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

12.本发明的目的是提供了一种注射成型用粘结铁氧体磁粉及其制备方法与应用，以解决现有技术中存在的上述技术问题。本发明能够用于制备注射成型柔性粘结磁体，使注射成型用粘结铁氧体磁粉的流动性和注射成型柔性粘结磁体的磁性能均能得到大幅提升，均超过现有技术中同类产品的水平，而且能够使制备出的注射成型柔性粘结磁体的使用温度上限从现有技术中的80℃提高到125℃，这拓宽了该注射成型柔性粘结磁体的应用领域，增加了该注射成型柔性粘结磁体的稳定性和可靠性。
13.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
14.一种注射成型用粘结铁氧体磁粉，该注射成型用粘结铁氧体磁粉是将平均粒度为0.5～1.2微米的细粒铁氧体磁粉和平均粒度为3.0～6.0微米的粗粒铁氧体磁粉，按照所述细粒铁氧体磁粉占10～35wt％的重量比，加入到球磨机中进行球磨，从而得到的粗细混合磁粉。
15.优选地，所述球磨包括：在球磨机中加入球磨助剂进行球磨；所述球磨助剂由三乙醇胺、乙二醇、水按照0.5:0.5:10的质量比混合而成。
16.优选地，所述细粒铁氧体磁粉中含有0.2％～0.4wt％的氧化铋，并且所述粗粒铁氧体磁粉中也含有0.2％～0.4wt％的氧化铋。
17.优选地，将该注射成型用粘结铁氧体磁粉15克，放入直径25毫米的圆筒模具中，施加成形压力80kn压制成圆柱形压坯，测量压坯的厚度，进行压缩密度计算，从而得出该注射成型用粘结铁氧体磁粉的压缩密度为3.55g/cm3以上。
18.优选地，该注射成型用粘结铁氧体磁粉在供于下述步骤1到步骤3进行流动性试验时，其熔体流动速率为每10分钟100g以上；
19.步骤1、将92重量份的该注射成型用粘结铁氧体磁粉、1.0重量份的稳定剂、1.0重量份的增塑剂和6.0重量份的橡胶类粘结剂用搅拌机搅拌混合；其中，所述橡胶类粘结剂由聚氯乙烯、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚酯弹性体按照25:60:15的重量比混合而成；
20.步骤2、将所述步骤1中得到的混合物在170～180℃下混炼制成平均粒径为3～4mm的混炼颗粒；
21.步骤3、将所述步骤2中得到的混炼颗粒放于熔体流动指数测定仪上，在190℃、负荷10kg的条件下测定10分钟内的挤出重量，并将其作为熔体流动速率。
22.优选地，该注射成型用粘结铁氧体磁粉在供于下述步骤1、步骤2、步骤4进行内禀矫顽力试验和剩余磁感应强度试验时，采用该注射成型用粘结铁氧体磁粉所制成的注射成型柔性粘结磁体的内禀矫顽力为190ka/m以上、剩余磁感应强度为296mt以上；
23.步骤1、将92重量份的该注射成型用粘结铁氧体磁粉、1.0重量份的稳定剂、1.0重量份的增塑剂和6.0重量份的橡胶类粘结剂用搅拌机搅拌混合；其中，所述橡胶类粘结剂由聚氯乙烯、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚酯弹性体按照25:60:15的重量比混合而成；
24.步骤2、将所述步骤1中得到的混合物在170～180℃下混炼制成平均粒径为3～4mm的混炼颗粒；
25.步骤4、在温度190℃、8.0kgs的取向磁场中将所述步骤2中得到的混炼颗粒注射成型为直径20mm
×
高10mm的圆柱状注射成型柔性粘结磁体，所述取向磁场的方向是平行于圆柱的中心轴的方向，并用永磁测量仪测定其内禀矫顽力和剩余磁感应强度。
26.一种注射成型用粘结铁氧体磁粉的制备方法，包括：将平均粒度为0.5～1.2微米的细粒铁氧体磁粉和平均粒度为3.0～6.0微米的粗粒铁氧体磁粉，按照所述细粒铁氧体磁粉占10～35wt％的重量比，加入到球磨机中进行球磨，从而得到粗细混合磁粉，即为上述的注射成型用粘结铁氧体磁粉。
27.优选地，所述球磨包括：在球磨机中加入球磨助剂进行球磨；所述球磨助剂由三乙醇胺、乙二醇、水按照0.5:0.5:10的质量比混合而成。
28.一种注射成型柔性粘结磁体，包括以下重量份的各原料：
[0029][0030][0031]
其中，所述橡胶类粘结剂由聚氯乙烯20～25重量份、热塑性聚氨酯弹性体60～70重量份和热塑性聚酯弹性体10～15重量份共混而成。
[0032]
优选地，所述聚氯乙烯为符合gb/t5761
‑
2006标准的sg9型号产品，其平均聚合度小于650；所述增塑剂为长链氯化石蜡环保增塑剂；所述稳定剂为紫外线吸收剂uv531。
[0033]
与现有技术相比，本发明将特定平均粒度的粗粒铁氧体磁粉和细粒铁氧体磁粉与球磨相结合来制备注射成型用粘结铁氧体磁粉，并与特殊配方的橡胶类粘结剂、增塑剂、稳定剂按照特定比例配合使用，从而能够制备出注射成型柔性粘结磁体，使注射成型用粘结铁氧体磁粉的流动性和注射成型柔性粘结磁体的磁性能均能得到大幅提升，均超过国内外同类产品的水平，而且能够使制备出的注射成型柔性粘结磁体的使用温度上限从现有柔性粘结磁体的80℃提高到125℃，这拓宽了该注射成型柔性粘结磁体的应用领域，增加了其稳定性和可靠性。
具体实施方式
[0034]
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0035]
首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
[0036]
术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，x和/或y表示既包括“x”或“y”的情况也包括“x和y”的三种情况。
[0037]
术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部
件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
[0038]
术语“由
……
组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。
[0039]
术语“重量份”是表示多个组分之间的质量比例关系，例如：如果描述了x组分为x重量份、y组分为y重量份，那么表示x组分与y组分的质量比为x:y；1重量份可表示任意的质量，例如：1重量份可以表示为1kg也可表示3.1415926kg等。所有组分的重量份之和并不一定是100份，可以大于100份、小于100份或等于100份。除另有说明外，本文中所述的份、比例和百分比均按质量计。
[0040]
当浓度、温度、压力、尺寸或者其它参数以数值范围形式表示时，该数值范围应被理解为具体公开了该数值范围内任何上限值、下限值、优选值的配对所形成的所有范围，而不论该范围是否被明确记载；例如，如果记载了数值范围“2～8”时，那么该数值范围应被解释为包括“2～7”、“2～6”、“5～7”、“3～4和6～7”、“3～5和7”、“2和5～7”等范围。除另有说明外，本文中记载的数值范围既包括其端值也包括在该数值范围内的所有整数和分数。
[0041]
下面对本发明所提供的注射成型用粘结铁氧体磁粉及其制备方法与应用进行详细描述。本发明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本发明实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本发明实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0042]
(一)一种注射成型用粘结铁氧体磁粉
[0043]
本发明提供了一种注射成型用粘结铁氧体磁粉，该注射成型用粘结铁氧体磁粉是将平均粒度为0.5～1.2微米的细粒铁氧体磁粉和平均粒度为3.0～6.0微米的粗粒铁氧体磁粉，按照所述细粒铁氧体磁粉占10～35wt％的重量比，加入到球磨机中进行球磨，从而得到的粗细混合磁粉。
[0044]
其中，所述细粒铁氧体磁粉占10～35wt％的重量比是指所述细粒铁氧体磁粉占所述细粒铁氧体磁粉和所述粗粒铁氧体磁粉总和的10～35wt％。
[0045]
在现有技术中，传统注射成型用粘结铁氧体磁粉的粒度分布均是正态分布的，其激光粒度分布的波形表现为单一峰值，其压缩密度普遍在3.3g/cm3左右；而本技术背景技术中所提及的三篇专利申请文献是采用粗粉细粉混合工艺的铁氧体磁粉，其激光粒度分布的波形则会出现多个峰值，其压缩密度可以达到3.5g/cm3。本发明人研究发现：以平均粒度为0.5～1.2微米的细粒铁氧体磁粉和平均粒度为3.0～6.0微米的粗粒铁氧体磁粉为原材料进行球磨，可以得到具有很高压缩密度的粗细混合磁粉，该粗细混合磁粉的压缩密度至少为3.55g/cm3，这能实现同样质量百分比的磁粉在粘结剂中的体积百分比更小，从而能够使粘结剂的体积比相对增大，使该粗细混合磁粉的流动性和该粗细混合磁粉制备的注射成型柔性粘结磁体的磁性能均能得到大幅提升，有效实现了磁性能和流动性的双高。
[0046]
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，所述平均粒度为0.5～1.2微米的细粒
铁氧体磁粉是平均粒度为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1或1.2微米的细粒铁氧体磁粉。
[0047]
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，所述平均粒度为3.0～6.0微米的粗粒铁氧体磁粉是平均粒度为3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9或6.0微米的粗粒铁氧体磁粉。
[0048]
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，所述细粒铁氧体磁粉占10～35wt％的重量比是所述细粒铁氧体磁粉占所述细粒铁氧体磁粉和所述粗粒铁氧体磁粉总和的10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％、31wt％、32wt％、33wt％、34wt％或35wt％。
[0049]
在本发明的一种优选实施方式中，所述球磨包括：将平均粒度为0.5～1.2微米的细粒铁氧体磁粉、平均粒度为3.0～6.0微米的粗粒铁氧体磁粉和球磨助剂加入到球磨机中进行球磨，从而得到的粗细混合磁粉；所述球磨助剂可以采用现有技术中的球磨助剂，但最好采用本发明提供的由三乙醇胺、乙二醇、水按照0.5:0.5:10的质量比混合而成的球磨助剂；与现有技术不同，本发明将特定平均粒度的粗粒铁氧体磁粉和细粒铁氧体磁粉与球磨相结合来制备粗细混合磁粉，并在球磨过程中添加了本发明所提供的球磨助剂(该球磨助剂由三乙醇胺、乙二醇、水按照0.5:0.5:10的质量比混合而成)，从而可以使粗粒铁氧体磁粉和细粒铁氧体磁粉在球磨过程中混合分散更加均匀，减小了磁粉之间的摩擦阻力，有利于粗粒铁氧体磁粉和细粒铁氧体磁粉的结合面形貌和整体平均粒度的自适应优化改善，最大程度消除二者之间的孔隙，使粗粒铁氧体磁粉和细粒铁氧体磁粉更加紧密有机结合，进一步降低了粗细混合磁粉的体积，提高了粗细混合磁粉的压缩密度，其压缩密度最低值也超过了本技术背景技术中所提及的现有三篇专利申请文献的水平。
[0050]
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，所述球磨的球磨时间为0.5～1.0小时。
[0051]
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，所述球磨采用现有技术中的jm
‑
2l湿式球磨机来完成。
[0052]
在本发明的一种优选实施方式中，所述细粒铁氧体磁粉中含有0.2％～0.4wt％的氧化铋，和/或所述粗粒铁氧体磁粉中也含有0.2％～0.4wt％的氧化铋；最好所述细粒铁氧体磁粉和所述粗粒铁氧体磁粉中均含有0.2％～0.4wt％的氧化铋；也就是说，所述细粒铁氧体磁粉的组成成分中加入了占所述细粒铁氧体磁粉总重量0.2％～0.4wt％的氧化铋，并且所述粗粒铁氧体磁粉的组成成分中也加入了占所述粗粒铁氧体磁粉总重量0.2％～0.4wt％的氧化铋。除氧化铋外，所述细粒铁氧体磁粉的其他组成成分可以采用现有技术中铁氧体磁粉的组成成分，所述粗粒铁氧体磁粉的其他组成成分也可以采用现有技术中铁氧体磁粉的组成成分。本发明通过在细粒铁氧体磁粉和粗粒铁氧体磁粉的组成配方中添加特定比例的氧化铋，可以使细粒铁氧体磁粉和粗粒铁氧体磁粉的颗粒尺寸更加细化和更加均匀，减少了过大磁粉颗粒和过小磁粉颗粒的产生，使磁粉颗粒尺寸比较集中，平均粒度控制更加准确，有利于细粒铁氧体磁粉填充到粗粒铁氧体磁粉的缝隙中，从而提高了由这些磁粉所制备柔性粘结磁体的磁性能，而且能够同时提高这些磁粉的流动性。
[0053]
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，所述细粒铁氧体磁粉中含有0.20％、
0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.30％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.36％、0.37％、0.38％、0.39％或0.40wt％的氧化铋。
[0054]
在本发明的典型但非限制性的实施方式中，所述粗粒铁氧体磁粉中含有0.20％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.30％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.36％、0.37％、0.38％、0.39％或0.40wt％的氧化铋。
[0055]
在本发明的一种优选实施方式中，所述细粒铁氧体磁粉可以采用现有技术中的磁粉制备方法进行制备；例如：所述细粒铁氧体磁粉可以采用现有技术中“原料混合
‑
>造球
‑
>干燥
‑
>烧结
‑
>破碎
‑
>球磨
‑
>回火
‑
>ph值处理
‑
>干燥破碎”的工艺进行制备。在本发明的一种优选实施方式中，所述粗粒铁氧体磁粉可以采用现有技术中的磁粉制备方法进行制备；例如：所述粗粒铁氧体磁粉可以采用现有技术中“原料混合
‑
>造球
‑
>干燥
‑
>烧结
‑
>破碎
‑
>球磨
‑
>回火
‑
>ph值处理
‑
>干燥破碎”的工艺进行制备。在本发明的一种优选实施方式中，将本发明所提供的注射成型用粘结铁氧体磁粉15克，放入直径25毫米的圆筒模具中，施加成形压力80kn压制成圆柱形压坯，测量压坯的厚度，进行压缩密度计算，从而得出该注射成型用粘结铁氧体磁粉的压缩密度(cd)为3.55g/cm3以上。
[0056]
在本发明的一种优选实施方式中，本发明所提供的注射成型用粘结铁氧体磁粉在供于下述步骤1到步骤3进行流动性试验时，其熔体流动速率为100g/10分钟以上：
[0057]
步骤1、将92重量份的该注射成型用粘结铁氧体磁粉、1.0重量份的稳定剂、1.0重量份的增塑剂和6.0重量份的橡胶类粘结剂用搅拌机搅拌混合；其中，所述橡胶类粘结剂由聚氯乙烯、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚酯弹性体按照25:60:15的重量比混合而成。
[0058]
步骤2、将所述步骤1中得到的混合物在170～180℃下混炼制成平均粒径为3～4mm的混炼颗粒。
[0059]
步骤3、将所述步骤2中得到的混炼颗粒放于熔体流动指数测定仪上，在190℃、负荷10kg的条件下测定10分钟内的挤出重量，将其作为熔体流动速率(单位：g/10分钟)。
[0060]
在本发明的一种优选实施方式中，本发明所提供的注射成型用粘结铁氧体磁粉在供于下述步骤1、步骤2、步骤4进行内禀矫顽力试验和剩余磁感应强度试验时，采用该注射成型用粘结铁氧体磁粉所制成的注射成型柔性粘结磁体的内禀矫顽力(ihc)为190ka/m以上、剩余磁感应强度(br)为296mt以上：
[0061]
步骤1、将92重量份的该注射成型用粘结铁氧体磁粉、1.0重量份的稳定剂、1.0重量份的增塑剂和6.0重量份的橡胶类粘结剂用搅拌机搅拌混合；其中，所述橡胶类粘结剂由聚氯乙烯、热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚酯弹性体按照25:60:15的重量比混合而成。
[0062]
步骤2、将所述步骤1中得到的混合物在170～180℃下混炼制成平均粒径为3～4mm的混炼颗粒。
[0063]
步骤4、在温度190℃、8.0kgs的取向磁场中将所述步骤2中得到的混炼颗粒注射成型为直径20mm
×
高10mm的圆柱状注射成型柔性粘结磁体，所述取向磁场的方向是平行于圆柱的中心轴的方向，并用永磁测量仪测定其内禀矫顽力和剩余磁感应强度。
[0064]
(二)一种注射成型用粘结铁氧体磁粉的制备方法
[0065]
本发明提供了一种注射成型用粘结铁氧体磁粉的制备方法，用于制备上述本发明提供的注射成型用粘结铁氧体磁粉，具体包括以下步骤：将平均粒度为0.5～1.2微米的细粒铁氧体磁粉和平均粒度为3.0～6.0微米的粗粒铁氧体磁粉，按照所述细粒铁氧体磁粉占
10～35wt％的重量比，加入到球磨机中进行球磨，从而得到粗细混合磁粉，即为上述本发明提供的注射成型用粘结铁氧体磁粉。
[0066]
在本发明的一种优选实施方式中，所述球磨包括：将平均粒度为0.5～1.2微米的细粒铁氧体磁粉、平均粒度为3.0～6.0微米的粗粒铁氧体磁粉和球磨助剂加入到球磨机中进行球磨，从而得到的粗细混合磁粉；所述球磨助剂可采用现有技术中的球磨助剂，但最好采用本发明提供的由三乙醇胺、乙二醇、水按照0.5:0.5:10的质量比混合而成的球磨助剂。
[0067]
在本发明的一种优选实施方式中，所述细粒铁氧体磁粉中含有0.2％～0.4wt％的氧化铋，和/或所述粗粒铁氧体磁粉中也含有0.2％～0.4wt％的氧化铋；最好所述细粒铁氧体磁粉和所述粗粒铁氧体磁粉中均含有0.2％～0.4wt％的氧化铋；也就是说，所述细粒铁氧体磁粉的组成成分中加入了占所述细粒铁氧体磁粉总重量0.2％～0.4wt％的氧化铋，并且所述粗粒铁氧体磁粉的组成成分中也加入了占所述粗粒铁氧体磁粉总重量0.2％～0.4wt％的氧化铋。除氧化铋外，所述细粒铁氧体磁粉的其他组成成分可以采用现有技术中铁氧体磁粉的组成成分，所述粗粒铁氧体磁粉的其他组成成分也可以采用现有技术中铁氧体磁粉的组成成分。
[0068]
在本发明的一种优选实施方式中，所述细粒铁氧体磁粉可以采用现有技术中的磁粉制备方法进行制备；例如：所述细粒铁氧体磁粉可以采用现有技术中“原料混合
‑
>造球
‑
>干燥
‑
>烧结
‑
>破碎
‑
>球磨
‑
>回火
‑
>ph值处理
‑
>干燥破碎”的工艺进行制备。
[0069]
在本发明的一种优选实施方式中，所述粗粒铁氧体磁粉可以采用现有技术中的磁粉制备方法进行制备；例如：所述粗粒铁氧体磁粉可以采用现有技术中“原料混合
‑
>造球
‑
>干燥
‑
>烧结
‑
>破碎
‑
>球磨
‑
>回火
‑
>ph值处理
‑
>干燥破碎”的工艺进行制备。
[0070]
(三)一种注射成型柔性粘结磁体
[0071]
本发明还提供了一种注射成型柔性粘结磁体，包括以下重量份的各原料：上述本发明所提供的注射成型用粘结铁氧体磁粉92～93份、橡胶类粘结剂5～6份、增塑剂1～1.5份和稳定剂0.5～1份。
[0072]
在本发明的一种优选实施方式中，所述橡胶类粘结剂由聚氯乙烯(pvc)20～25重量份、热塑性聚氨酯弹性体(tpu)60～70重量份和热塑性聚酯弹性体(tpee)10～15重量份共混而成。本发明创造性地研发出了这种特殊配方的橡胶类粘结剂，将这种特殊配方的橡胶类粘结剂按照特定比例与上述本发明所提供的注射成型用粘结铁氧体磁粉配合使用，可以制备出注射成型柔性粘结磁体，而且能够提升所制备的注射成型柔性粘结磁体的使用温度上限，使柔性粘结磁体的使用温度上限从现有技术中的80℃提高到125℃，这拓宽了该注射成型柔性粘结磁体的应用领域，增加了该注射成型柔性粘结磁体的稳定性和可靠性。
[0073]
在本发明的一种优选实施方式中，所述聚氯乙烯(pvc)为符合gb/t5761
‑
2006标准的sg9型号产品，其平均聚合度小于650；采用这种聚氯乙烯可以大大提高了磁体的熔体流动性。
[0074]
在本发明的一种优选实施方式中，所述热塑性聚氨酯弹性体(tpu)采用现有技术中型号为h570的热塑性聚氨酯弹性体；采用这种热塑性聚氨酯弹性体(tpu)与热塑性聚酯弹性体(tpee)混用作为粘结剂，可以提高柔性粘接磁体的耐热性，能够使柔性粘接磁体的使用温度达到125℃。
[0075]
在本发明的一种优选实施方式中，所述热塑性聚酯弹性体(tpee)采用现有技术中
型号为h2525的热塑性聚酯弹性体；采用这种热塑性聚酯弹性体(tpee)与热塑性聚氨酯弹性体(tpu)混用作为粘结剂，可以提高柔性粘接磁体的耐热性，能够使柔性粘接磁体的使用温度达到125℃。
[0076]
在本发明的一种优选实施方式中，所述增塑剂为长链氯化石蜡环保增塑剂；该增塑剂起到增塑和润滑的作用。
[0077]
在本发明的一种优选实施方式中，所述稳定剂为紫外线吸收剂uv531；该稳定剂提高磁体的耐老化性能。
[0078]
与现有技术相比，本发明所提供的注射成型用粘结铁氧体磁粉、注射成型用粘结铁氧体磁粉的制备方法以及注射成型柔性粘结磁体至少具有以下优点：
[0079]
(1)不同于现有技术，本发明将特定平均粒度的粗粒铁氧体磁粉和细粒铁氧体磁粉与球磨相结合来制备粗细混合磁粉，并在球磨过程中添加了本发明创造性研发出的球磨助剂，从而可以使粗粒铁氧体磁粉和细粒铁氧体磁粉在球磨过程中混合分散更加均匀，减小了磁粉之间的摩擦阻力，有利于粗粒铁氧体磁粉和细粒铁氧体磁粉的结合面形貌和整体平均粒度的自适应优化改善，最大程度消除二者之间的孔隙，使粗粒铁氧体磁粉和细粒铁氧体磁粉更加紧密有机结合，进一步降低了粗细混合磁粉的体积，提高了粗细混合磁粉的压缩密度，其压缩密度最低值也超过了本技术背景技术中所提及的现有三篇专利申请文献的水平。
[0080]
(2)本发明通过在细粒铁氧体磁粉和粗粒铁氧体磁粉的组成配方中添加特定比例的氧化铋，可以使细粒铁氧体磁粉和粗粒铁氧体磁粉的颗粒尺寸更加细化和更加均匀，减少了过大磁粉颗粒和过小磁粉颗粒的产生，使磁粉颗粒尺寸比较集中，平均粒度控制更加准确，有利于细粒铁氧体磁粉的填充，从而提高了由这些磁粉所制备柔性粘结磁体的磁性能，而且能够同时提高这些磁粉的流动性。
[0081]
(3)现有技术中的粗粉细粉混合工艺均是用于制备刚性磁体，没有用于制备柔性磁体的，尤其是采用高压缩密度、高熔体流动性的粗细混合磁粉制备具有优良磁性能的注射成型柔性粘结磁体更是技术空白。而本发明将特定平均粒度的粗粒铁氧体磁粉和细粒铁氧体磁粉与球磨相结合制备出高压缩密度、高熔体流动性的注射成型用粘结铁氧体磁粉，并与特殊配方的橡胶类粘结剂、增塑剂、稳定剂按照特定比例配合使用，从而能够制备出具有优良磁性能的注射成型柔性粘结磁体，使注射成型用粘结铁氧体磁粉的流动性和注射成型柔性粘结磁体的磁性能均能得到大幅提升，均超过国内外同类产品的水平，而且能够使制备出的注射成型柔性粘结磁体的使用温度上限从现有柔性粘结磁体的80℃提高到125℃，这拓宽了该注射成型柔性粘结磁体的应用领域，增加了其稳定性和可靠性。
[0082]
综上可见，本发明实施例能够用于制备注射成型柔性粘结磁体，使注射成型用粘结铁氧体磁粉的流动性和注射成型柔性粘结磁体的磁性能均能得到大幅提升，均超过现有技术中同类产品的水平，而且能够使制备出的注射成型柔性粘结磁体的使用温度上限从现有技术中的80℃提高到125℃，这拓宽了该注射成型柔性粘结磁体的应用领域，增加了该注射成型柔性粘结磁体的稳定性和可靠性。
[0083]
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明提供的注射成型用粘结铁氧体磁粉及其制备方法与应用进行详细描述。
[0084]
实施例1
[0085]
一种注射成型柔性粘结磁体，其制备方法可以包括以下步骤：
[0086]
步骤a1、细粒铁氧体磁粉的制备：按照氧化铁∶碳酸锶＝5.78∶1的摩尔比称取氧化铁和碳酸锶；向所述氧化铁和所述碳酸锶中，加入占所述氧化铁和所述碳酸锶总重量0.2wt％的氧化铋以及占所述氧化铁和所述碳酸锶总重量2.98wt％的氯化锶，混合在一起，用水造粒制成直径为5～10毫米的料球，然后在130℃烘箱中干燥，将干燥后的料球置于电炉中以1250℃烧结2小时，随后用颚式破碎机破碎，再用jm
‑
2l湿式球磨机进行6小时球磨，从而获得平均粒径为0.5微米的细粒铁氧体磁粉。
[0087]
步骤a2、粗粒铁氧体磁粉的制备：按照氧化铁∶碳酸锶＝5.78∶1的摩尔比称取氧化铁和碳酸锶；向所述氧化铁和所述碳酸锶中，加入占所述氧化铁和所述碳酸锶总重量0.2wt％的氧化铋以及占所述氧化铁和所述碳酸锶总重量2.98wt％的氯化锶，混合在一起，用水造粒制成直径为5～10毫米的料球，然后在130℃烘箱中干燥，将干燥后的料球置于电炉中以1250℃烧结2小时，再用颚式破碎机破碎，从而获得平均粒径为3.0微米的粗粒铁氧体磁粉。
[0088]
步骤a3、粗细混合磁粉的制备：将步骤a1所述平均粒度为0.5微米的细粒铁氧体磁粉和步骤a2所述平均粒度为3.0微米的粗粒铁氧体磁粉，按照所述细粒铁氧体磁粉占35wt％、所述粗粒铁氧体磁粉占65wt％的重量比加入到球磨机中，再向该球磨机中加入球磨助剂(该球磨助剂由三乙醇胺、乙二醇、水按照0.5:0.5:10的质量比混合而成)进行球磨，球磨时间1.0小时，然后将混合粉进行水洗、干燥，再置于电炉中以950℃进行回火处理，随后用2wt％浓度盐酸溶液对其进行酸洗处理，使其ph值达到6～7，再进行干燥、破碎，从而得到粗细混合磁粉，即为本发明实施例1制得的注射成型用粘结铁氧体磁粉。
[0089]
步骤a4、注射成型柔性粘结磁体的制备：将92重量份步骤a3所述粗细混合磁粉、6重量份橡胶类粘结剂、1重量份增塑剂、1重量份稳定剂用搅拌机搅拌混合在一起，然后采用双螺杆挤出机进行挤出造粒，将所得粒料在注射机上进行注射成型，注射温度为175～190℃，成型样品尺寸为φ20
×
10mm，从而得到注射成型柔性粘结磁体。
[0090]
其中，所述橡胶类粘结剂由聚氯乙烯(pvc)25重量份、热塑性聚氨酯弹性体(tpu)65重量份和热塑性聚酯弹性体(tpee)10重量份共混而成。采用热塑性聚氨酯弹性体(tpu)与热塑性聚酯弹性体(tpee)混用作为粘结剂，可以提高柔性粘接磁体的耐热性，能够使柔性粘接磁体的使用温度达到125℃。所述聚氯乙烯(pvc)为符合gb/t5761
‑
2006标准的sg9型号产品，其平均聚合度小于650，采用该聚氯乙烯可以大大提高了磁体的熔体流动性。所述增塑剂为长链氯化石蜡环保增塑剂，采用该增塑剂可以起到增塑和润滑的作用。所述稳定剂为紫外线吸收剂uv531，采用该稳定剂可以提高磁体的耐老化性能。
[0091]
具体地，步骤a4中所述注射成型的温度梯度等参数如下表1所示：
[0092]
表1
[0093]
一段二段三段充磁电流冷却与保压190℃185℃175℃70a操作周期100s
[0094]
进一步地，将现有技术产品1(该现有技术产品1采用北矿磁材科技有限公司生产的注射磁粉bmzr
‑
3d以及采用该注射磁粉bmzr
‑
3d制成的柔性磁体bmzr
‑
y3)与本发明实施例1中步骤a3所制得的注射成型用粘结铁氧体磁粉和步骤a4所制得的注射成型柔性粘结磁体进行性能和耐温时效特性对比检测，其结果如下表2和下表3所示：
[0095]
表2
[0096]
特性单位实施例1现有技术产品1剩磁(br)mt296290矫顽力(bhc)ka/m176170内禀矫顽力(ihc)ka/m210205最大磁能积((bh)max)kj/m316.815.9流动性mfrg/10min10585磁粉压缩密度g/cm33.573.38
[0097]
表3
[0098][0099][0100]
由上表2可以看出：传统铁氧体磁粉的压缩密度普遍在3.3g/cm3左右，表2中现有技术产品1的压缩密度达到3.38g/cm3，而本发明实施例1所制得的注射成型用粘结铁氧体磁粉的压缩密度达到了3.57g/cm3，同时本发明实施例1所制得的注射成型柔性粘结磁体的流动性和磁性能均超过现有技术产品1。由上表3可以看出：现有技术产品1在125℃
×
96h的耐温时效条件下严重变形开裂，而本发明实施例1所制得的注射成型柔性粘结磁体在125℃
×
96h的耐温时效条件下体积几乎没有发生变化，这说明本发明实施例1所制得的注射成型柔性粘结磁体的使用温度上限从现有技术中的80℃提高到125℃，这拓宽了该注射成型柔性粘结磁体的应用领域，增加了该注射成型柔性粘结磁体的稳定性和可靠性。
[0101]
实施例2
[0102]
一种注射成型柔性粘结磁体，其制备方法可以包括以下步骤：
[0103]
步骤b1、细粒铁氧体磁粉的制备：按照氧化铁∶碳酸锶＝5.78∶1的摩尔比称取氧化铁和碳酸锶；向所述氧化铁和所述碳酸锶中，加入占所述氧化铁和所述碳酸锶总重量0.2wt％的氧化铋以及占所述氧化铁和所述碳酸锶总重量2.98wt％的氯化锶，混合在一起，用水造粒制成直径为5～10毫米的料球，然后在130℃烘箱中干燥，将干燥后的料球置于电炉中以1250℃烧结2小时，随后用颚式破碎机破碎，再用jm
‑
2l湿式球磨机进行4小时球磨，从而获得平均粒径为0.8微米的细粒铁氧体磁粉。
[0104]
步骤b2、粗粒铁氧体磁粉的制备：按照氧化铁∶碳酸锶＝5.78∶1的摩尔比称取氧化铁和碳酸锶；向所述氧化铁和所述碳酸锶中，加入占所述氧化铁和所述碳酸锶总重量0.2wt％的氧化铋以及占所述氧化铁和所述碳酸锶总重量2.98wt％的氯化锶，混合在一起，用水造粒制成直径为5～10毫米的料球，然后在130℃烘箱中干燥，将干燥后的料球置于电炉中以1250℃烧结2小时，再用颚式破碎机破碎，从而获得平均粒径为4.0微米的粗粒铁氧体磁粉。
[0105]
步骤b3、粗细混合磁粉的制备：将步骤b1所述平均粒度为0.8微米的细粒铁氧体磁粉和步骤b2所述平均粒度为4.0微米的粗粒铁氧体磁粉，按照所述细粒铁氧体磁粉占
25wt％、所述粗粒铁氧体磁粉占75wt％的重量比加入到球磨机中，再向该球磨机中加入球磨助剂(该球磨助剂由三乙醇胺、乙二醇、水按照0.5:0.5:10的质量比混合而成)进行球磨，球磨时间1.0小时，然后将混合粉进行水洗、干燥，再置于电炉中以950℃进行回火处理，随后用2wt％浓度盐酸溶液对其进行酸洗处理，使其ph值达到6～7，再进行干燥、破碎，从而得到粗细混合磁粉，即为本发明实施例2制得的注射成型用粘结铁氧体磁粉。
[0106]
步骤b4、注射成型柔性粘结磁体的制备：将92重量份步骤b3所述粗细混合磁粉、6重量份橡胶类粘结剂、1重量份增塑剂、1重量份稳定剂用搅拌机搅拌混合在一起，然后采用双螺杆挤出机进行挤出造粒，将所得粒料在注射机上进行注射成型，注射温度为175～190℃，成型样品尺寸为φ20
×
10mm，从而得到注射成型柔性粘结磁体。
[0107]
其中，所述橡胶类粘结剂由聚氯乙烯(pvc)20重量份、热塑性聚氨酯弹性体(tpu)70重量份和热塑性聚酯弹性体(tpee)10重量份共混而成。采用热塑性聚氨酯弹性体(tpu)与热塑性聚酯弹性体(tpee)混用作为粘结剂，可以提高柔性粘接磁体的耐热性，能够使柔性粘接磁体的使用温度达到125℃。所述聚氯乙烯(pvc)为符合gb/t5761
‑
2006标准的sg9型号产品，其平均聚合度小于650，采用该聚氯乙烯可以大大提高了磁体的熔体流动性。所述增塑剂为长链氯化石蜡环保增塑剂，采用该增塑剂可以起到增塑和润滑的作用。所述稳定剂为紫外线吸收剂uv531，采用该稳定剂可以提高磁体的耐老化性能。
[0108]
具体地，步骤b4中所述注射成型的温度梯度等参数如下表4所示：
[0109]
表4
[0110]
一段二段三段充磁电流冷却与保压190℃185℃175℃70a操作周期100s
[0111]
进一步地，将现有技术产品2(该现有技术产品2采用北矿磁材科技有限公司生产的注射磁粉bmzr
‑
3c以及采用该注射磁粉bmzr
‑
3c制成的柔性磁体bmzr
‑
y2)与本发明实施例2中步骤b3所制得的注射成型用粘结铁氧体磁粉和步骤b4所制得的注射成型柔性粘结磁体进行性能和耐温时效特性对比检测，其结果如下表5和下表6所示：
[0112]
表5
[0113][0114][0115]
表6
[0116][0117]
由上表5可以看出：传统铁氧体磁粉的压缩密度普遍在3.3g/cm3左右，表5中现有技术产品2的压缩密度达到3.39g/cm3，而本发明实施例2所制得的注射成型用粘结铁氧体磁粉的压缩密度达到了3.59g/cm3，同时本发明实施例2所制得的注射成型柔性粘结磁体的流动性和磁性能均超过现有技术产品2。由上表6可以看出：现有技术产品2在125℃
×
96h的耐温时效条件下严重变形开裂，而本发明实施例2所制得的注射成型柔性粘结磁体在125℃
×
96h的耐温时效条件下体积几乎没有发生变化，这说明本发明实施例2所制得的注射成型柔性粘结磁体的使用温度上限从现有技术中的80℃提高到125℃，这拓宽了该注射成型柔性粘结磁体的应用领域，增加了该注射成型柔性粘结磁体的稳定性和可靠性。
[0118]
实施例3
[0119]
一种注射成型柔性粘结磁体，其制备方法可以包括以下步骤：
[0120]
步骤c1、细粒铁氧体磁粉的制备：按照氧化铁∶碳酸锶＝5.78∶1的摩尔比称取氧化铁和碳酸锶；向所述氧化铁和所述碳酸锶中，加入占所述氧化铁和所述碳酸锶总重量0.2wt％的氧化铋以及占所述氧化铁和所述碳酸锶总重量2.98wt％的氯化锶，混合在一起，用水造粒制成直径为5～10毫米的料球，然后在130℃烘箱中干燥，将干燥后的料球置于电炉中以1250℃烧结2小时，随后用颚式破碎机破碎，再用jm
‑
2l湿式球磨机进行2.5小时球磨，从而获得平均粒径为1.2微米的细粒铁氧体磁粉。
[0121]
步骤c2、粗粒铁氧体磁粉的制备：按照氧化铁∶碳酸锶＝5.78∶1的摩尔比称取氧化铁和碳酸锶；向所述氧化铁和所述碳酸锶中，加入占所述氧化铁和所述碳酸锶总重量0.2wt％的氧化铋以及占所述氧化铁和所述碳酸锶总重量2.98wt％的氯化锶，混合在一起，用水造粒制成直径为5～10毫米的料球，然后在130℃烘箱中干燥，将干燥后的料球置于电炉中以1250℃烧结2小时，再用颚式破碎机破碎，从而获得平均粒径为6.0微米的粗粒铁氧体磁粉。
[0122]
步骤c3、粗细混合磁粉的制备：将步骤c1所述平均粒度为1.2微米的细粒铁氧体磁粉和步骤c2所述平均粒度为6.0微米的粗粒铁氧体磁粉，按照所述细粒铁氧体磁粉占10wt％、所述粗粒铁氧体磁粉占90wt％的重量比加入到球磨机中，再向该球磨机中加入球磨助剂(该球磨助剂由三乙醇胺、乙二醇、水按照0.5:0.5:10的质量比混合而成)进行球磨，球磨时间1.0小时，然后将混合粉进行水洗、干燥，再置于电炉中以950℃进行回火处理，随后用2wt％浓度盐酸溶液对其进行酸洗处理，使其ph值达到6～7，再进行干燥、破碎，从而得到粗细混合磁粉，即为本发明实施例3制得的注射成型用粘结铁氧体磁粉。
[0123]
步骤c4、注射成型柔性粘结磁体的制备：将93重量份步骤c3所述粗细混合磁粉、6重量份橡胶类粘结剂、1重量份增塑剂、1重量份稳定剂用搅拌机搅拌混合在一起，然后采用双螺杆挤出机进行挤出造粒，将所得粒料在注射机上进行注射成型，注射温度为175～190℃，成型样品尺寸为φ20
×
10mm，从而得到注射成型柔性粘结磁体。
[0124]
其中，所述橡胶类粘结剂由聚氯乙烯(pvc)20重量份、热塑性聚氨酯弹性体(tpu)
65重量份和热塑性聚酯弹性体(tpee)15重量份共混而成。采用热塑性聚氨酯弹性体(tpu)与热塑性聚酯弹性体(tpee)混用作为粘结剂，可以提高柔性粘接磁体的耐热性，能够使柔性粘接磁体的使用温度达到125℃。所述聚氯乙烯(pvc)为符合gb/t5761
‑
2006标准的sg9型号产品，其平均聚合度小于650，采用该聚氯乙烯可以大大提高了磁体的熔体流动性。所述增塑剂为长链氯化石蜡环保增塑剂，采用该增塑剂可以起到增塑和润滑的作用。所述稳定剂为紫外线吸收剂uv531，采用该稳定剂可以提高磁体的耐老化性能。
[0125]
具体地，步骤c4中所述注射成型的温度梯度等参数如下表7所示：
[0126]
表7
[0127]
一段二段三段充磁电流冷却与保压190℃185℃175℃70a操作周期100s
[0128]
进一步地，将现有技术产品3(该现有技术产品3采用北矿磁材科技有限公司生产的注射磁粉bmzr
‑
3a以及采用该注射磁粉bmzr
‑
3a制成的柔性磁体bmzr
‑
y1)与本发明实施例3中步骤c3所制得的注射成型用粘结铁氧体磁粉和步骤c4所制得的注射成型柔性粘结磁体进行性能和耐温时效特性对比检测，其结果如下表8和下表9所示：
[0129]
表8
[0130][0131][0132]
表9
[0133][0134]
由上表8可以看出：传统铁氧体磁粉的压缩密度普遍在3.3g/cm3左右，表8中现有技术产品3的压缩密度达到3.48g/cm3，而本发明实施例3所制得的注射成型用粘结铁氧体磁粉的压缩密度达到了3.62g/cm3，同时本发明实施例3所制得的注射成型柔性粘结磁体的流动性和磁性能均均超过现有技术产品3。由上表9可以看出：现有技术产品3在125℃
×
96h的耐温时效条件下严重变形开裂，而本发明实施例3所制得的注射成型柔性粘结磁体在125℃
×
96h的耐温时效条件下体积几乎没有发生变化，这说明本发明实施例3所制得的注射成
型柔性粘结磁体的使用温度上限从现有技术中的80℃提高到125℃，这拓宽了该注射成型柔性粘结磁体的应用领域，增加了该注射成型柔性粘结磁体的稳定性和可靠性。
[0135]
综上可见，本发明实施例能够用于制备注射成型柔性粘结磁体，使注射成型用粘结铁氧体磁粉的流动性和注射成型柔性粘结磁体的磁性能均能得到大幅提升，均超过现有技术中同类产品的水平，而且能够使制备出的注射成型柔性粘结磁体的使用温度上限从现有技术中的80℃提高到125℃，这拓宽了该注射成型柔性粘结磁体的应用领域，增加了该注射成型柔性粘结磁体的稳定性和可靠性。
[0136]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。