專利名稱：一種微型粘結(jié)永磁體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型粘結(jié)永磁體及其制備方法。尤其涉及一種用于數(shù)碼相機(jī)/ 攝像機(jī)的快門(mén)電機(jī)、自動(dòng)變焦電機(jī)等精密微型電機(jī)中使用的粘結(jié)永磁體及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著某些終端產(chǎn)品如數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)的輕型、薄型化發(fā)展，對(duì)微型磁體的磁性 能和精度的要求越來(lái)越高，對(duì)微型磁體尺寸的要求則越來(lái)越小?，F(xiàn)有制備微型粘結(jié)永磁體 的方法之一是注射成型法，這種注射成型法中粘結(jié)劑的填充量達(dá)15wt%以上，造成磁體磁 性能偏低，其最大磁能積(BH)max僅有48 72kJ/m3，而且注射時(shí)需留有澆道口，影響磁體的 尺寸精度；還有一種是模壓方法，模壓方法對(duì)于孔徑< 1. 2mm的微孔粉冶金制品的模壓成 型時(shí)，通常要進(jìn)行二次加工，其尺寸精度、同心度和一致性難以保證，一次沖壓則粉末極易 粘附在成型模沖內(nèi)孔上，當(dāng)粉末堵塞模沖后，再次進(jìn)行沖壓即會(huì)導(dǎo)致模具損壞；因此現(xiàn)有模 壓方法制備的微型粘結(jié)永磁體的尺寸均較大，精度也不高?，F(xiàn)有在磁體表面涂防腐蝕涂層 是采用噴涂或電泳方法，噴涂方法較麻煩，電泳方法會(huì)造成圓筒內(nèi)孔堵塞，因此現(xiàn)有方法制 備的微型粘結(jié)永磁體均無(wú)法滿足數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)的快門(mén)電機(jī)、自動(dòng)變焦電機(jī)等精密微型 電機(jī)中使用的粘結(jié)永磁體的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微型粘結(jié)永磁體及其制備方法，以實(shí)現(xiàn)磁體的尺寸更 小、精度更高，并具有很高的磁性能，以滿足輕型、薄型化數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)等對(duì)微型磁體 的磁性能和尺寸及精度的要求。本發(fā)明的微型粘結(jié)永磁體，是由一次成型的圓筒形磁體壓坯和磁體壓坯表面的 防腐蝕涂層構(gòu)成的圓筒形，所述圓筒形磁體壓坯的圓筒內(nèi)徑為0. 2 1.2mm、圓筒外徑為 0. 8 3. 8mm、高度為0. 3 10mm，所述防腐蝕涂層的厚度為0.廣25 μ m，磁體的最大磁能積 (BH) max 為 76 216kJ/m3。所述圓筒外徑和圓筒內(nèi)徑的公差為士0. Olmm,圓筒高度的公差為士0. 03mm ；所述 圓筒外徑和圓筒內(nèi)徑的圓度小于0. Olmm,同軸度小于0. 02mm。本發(fā)明的微型粘結(jié)永磁體的制備方法，包括以下步驟
(1)將原料永磁性粉末、粘結(jié)劑、防氧化劑、潤(rùn)滑劑均勻混合，原料中各組分的重量百分 比為永磁性粉末95、9，粘結(jié)劑0. 8 4. 8，防氧化劑0.廣2，潤(rùn)滑劑0. Γ . 5 ；將混合原料裝 入成型模具內(nèi)，成型模具的精度<≤0. 1 μ m，模具定位精度≤0. 2 μ m，填料時(shí)芯棒振動(dòng)頻率 為1-8次/秒，送料時(shí)抖動(dòng)頻率為4-20次/秒，采取2-6次送料，，在70(Tl800MPa的壓力 下一次壓制成生壓坯，生壓坯用機(jī)械手取出；
(2)將生壓坯放入干燥箱在12(T22(TC下固化5 90分鐘制成熟壓坯；
(3)將熟壓坯放入表面處理設(shè)備中，采用真空沉積法或滾涂法在磁體表面涂上防腐蝕 涂層。
所述粉末冶金一次成型模沖防堵塞裝置本申請(qǐng)人已另申請(qǐng)專利，參見(jiàn) ZL200820159522. 6。所述模具為無(wú)磁硬質(zhì)合金，需要外加磁場(chǎng)使磁粉充分取向。所述永磁性粉末是釹鐵硼磁粉、釹鐵氮磁粉、釤鈷磁粉中的一種或幾種的混合物。所述防氧化劑為受阻酚類、仲芳胺類、有機(jī)亞磷酸酯、酞麟類防氧化劑的一種或幾 種的混合物。所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或二硫化鉬的一種或幾種的混合物。所述粘結(jié)劑為現(xiàn)有技術(shù)中的熱固性環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂的一種或幾種 的混合物。所述防腐蝕涂層為高分子聚合物，所述高分子聚合物為聚對(duì)二甲苯、丙烯酸樹(shù)脂、 環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂中的一種或幾種的混合物。本發(fā)明在原料配方中加入防氧化劑和潤(rùn)滑劑，加入防氧化劑可大幅度減少在固化 處理時(shí)由于磁粉氧化導(dǎo)致的磁性能損失，加入潤(rùn)滑劑可以提高成型磁體密度并減少脫模阻 力，使磁體的磁性能更高，脫模更加容易；成型時(shí)，采用模沖防堵塞技術(shù)實(shí)現(xiàn)了小尺寸磁體 的一次沖壓成型；又通過(guò)高精度模具、芯棒振動(dòng)填料、高頻抖動(dòng)多次送料和機(jī)械手拿取壓坯 等方法，實(shí)現(xiàn)了理想的尺寸精度和同心度、圓度形位公差及產(chǎn)品的一致性；又通過(guò)真空沉積 法或滾涂法在磁體表面涂上防腐蝕涂層，實(shí)現(xiàn)了操作簡(jiǎn)單，不會(huì)堵塞，使產(chǎn)品耐濕熱和耐溶 劑性良好，與現(xiàn)有磁體比較其磁性能大大提高；尺寸大大縮小，尺寸精度遠(yuǎn)高于現(xiàn)有磁體， 并提高了磁體的抗腐蝕性，能夠滿足某些終端產(chǎn)品如數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)的輕型、薄型化的 最新需求。


圖1為磁體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A-A剖示圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 數(shù)碼相機(jī)快門(mén)電機(jī)用磁體
參照附圖本實(shí)施例的數(shù)碼相機(jī)快門(mén)電機(jī)用磁體要求的形狀為圓筒形，它由圓筒形磁 體壓坯1和磁體壓坯外面的防腐蝕涂層2構(gòu)成，圓筒形中間空筒的內(nèi)徑d為Φ0. 4mm,圓筒 外徑D為Φ2. Imm,高度H為2. 5mm，最大磁能積(BH)max 192 200kJ/m3。磁粉原料選用MQA-38-14各向異性釹鐵硼磁粉，粘結(jié)劑選用CYD-010環(huán)氧樹(shù)脂，防 氧化劑選用酚類1010抗氧劑，潤(rùn)滑劑選用二硫化鉬。制備方法為
(1)按照磁粉97.4wt%,粘結(jié)劑2. lwt%,防氧化劑0. 2wt%,潤(rùn)滑劑0. 3wt%配料，并將以 上四種組份混合均勻；
(2)將混合粉末放入帶有一次成型模沖防堵塞裝置的圓筒形無(wú)磁硬質(zhì)合金模具內(nèi)，所 選用模具的規(guī)格是控制生壓坯的圓筒外徑D為Φ2. Imm,內(nèi)徑d為Φ0. 4mm，高度H為2. 5mm, 在1600MPa的壓力下模壓成型，同時(shí)施加4Telsa的取向磁場(chǎng)使磁粉充分取向，成型模具精 度為< 0. 1 μ m，模具定位精度為< 0. 2 μ m，填料時(shí)芯棒振動(dòng)頻率為2_3次/秒，送料時(shí)抖動(dòng)
4頻率為8-9次/秒，采取2次送料，制成生壓坯1，生壓坯使用機(jī)械手取出；
(3)將生壓坯1置于真空干燥箱內(nèi)，在真空度達(dá)到小于-0.OSMPa后加溫到180°C，固化 80分鐘制成熟壓坯1，熟壓坯1磁性能為最大磁能積(BH)maxl92 200kJ/m3，
(4)將熟壓坯1放入滾涂機(jī)內(nèi)，加溫到160°C，開(kāi)始滾涂環(huán)氧樹(shù)脂涂料，待涂覆于熟壓坯 1上涂料層2厚度達(dá)到15 18 μ m即為成品。通過(guò)以上方法制備的數(shù)碼相機(jī)快門(mén)電機(jī)用磁體，經(jīng)測(cè)量的技術(shù)參數(shù)；外徑D為 Φ2. 1mm,公差為士0. Olmm,內(nèi)徑d為Φ0. 4mm,公差為士0. Olmm,高度H為2. 5mm,公差 為士0. 02mm，外徑和內(nèi)徑圓度均小于0. OlOmm,同軸度小于0. 020mm，最大磁能積(BH)max 192 200kJ/m3。經(jīng)實(shí)驗(yàn)本實(shí)施例可滿足輕型、薄型化的數(shù)碼相機(jī)快門(mén)電機(jī)對(duì)高磁性能及高精度粘 結(jié)永磁體的要求。
實(shí)施例2 數(shù)碼攝像機(jī)自動(dòng)變焦電機(jī)用磁體
磁粉原料選用MQP-B+各向同性釹鐵硼磁粉，粘結(jié)劑選用2402#酚醛樹(shù)脂，防氧化劑選 用硫代二丙酸二月桂酯，潤(rùn)滑劑選用硬脂酸鋅。制備方法為
(1)按照磁粉96.8wt%,粘結(jié)劑2. 4wt%,防氧化劑0. 6wt%,潤(rùn)滑劑0. 2wt%配料，并將以 上四種組份混合均勻；
(2)將混合物放入圓筒形磁體壓坯的模具內(nèi)，本實(shí)施例的模具為硬質(zhì)合金模具，所選 用模具的規(guī)格是控制生壓坯的圓筒外徑D為Φ3. 5mm，內(nèi)徑d為Φ0. 9mm，高度H為6. 2mm, 在IOOOMPa的壓力下成型，制成生壓坯1，成型模具精度為< 0. 1 μ m，模具定位精度為 < 0. 2 μ m，填料時(shí)芯棒振動(dòng)頻率為4-5次/秒，送料時(shí)抖動(dòng)頻率為14-15次/秒，采取4次 送料，壓坯用機(jī)械手取出；
(3)將生壓坯1置于干燥箱內(nèi)，在180°C下固化50分鐘制成熟壓坯1，熟壓坯1磁性能 為最大磁能積(BH)maX8(T84kJ/m3 ；
(4)將熟壓坯1放入真空沉積室內(nèi)，保持真空度小于-0.IMPa，溫度200°C，開(kāi)始投入聚 對(duì)二甲苯涂料，待涂覆于熟壓坯1上涂料層2厚度達(dá)到1. (Γ2. 0 μ m即可。通過(guò)以上方法制備的微型粘結(jié)永磁體，經(jīng)測(cè)量的技術(shù)參數(shù)為外徑D為Φ3. 5mm, 公差為士0. Olmm,內(nèi)徑d為Φ0. 9mm,公差為士0. Olmm,高度H為6. 2mm,公差為士0. 03mm, 外徑和內(nèi)徑圓度均小于0. Olmm,同軸度小于0. 015mm，最大磁能積(BH)max80_84kJ/m3。經(jīng) 實(shí)驗(yàn)可滿足數(shù)碼攝像機(jī)自動(dòng)變焦電機(jī)要求。
權(quán)利要求
1.一種微型粘結(jié)永磁體，其特征在于，是由一次成型的圓筒形磁體壓坯和磁體壓坯表 面的防腐蝕涂層構(gòu)成的圓筒形，所述圓筒形磁體壓坯的圓筒內(nèi)徑為0. 2 1.2mm、圓筒外徑 為0. 8 3. 8mm、高度為0. 3 10mm，所述防腐蝕涂層的厚度為0.廣25 μ m，磁體的最大磁能積 (BH) max 可達(dá) 76 216kJ/m3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型粘結(jié)永磁體，其特征在于，所述圓筒外徑和圓筒內(nèi) 徑的公差為士0.01mm，圓筒高度的公差為士0. 03mm ；所述圓筒外徑和圓筒內(nèi)徑的圓度小于 0. Olmm,同軸度小于0. 02mm。
3.—種微型粘結(jié)永磁體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將原料永磁性粉末、粘結(jié)劑、防氧化劑、潤(rùn)滑劑均勻混合，原料中各組分的重量百分 比為永磁性粉末95、9，粘結(jié)劑0. 8 4. 8，防氧化劑0.廣2，潤(rùn)滑劑0. Γ . 5 ；將混合原料裝 入成型模具內(nèi)，成型模具的精度< 0. 1 μ m，模具定位精度< 0. 2 μ m，填料時(shí)芯棒振動(dòng)頻率 為1-8次/秒，送料時(shí)抖動(dòng)頻率為4-20次/秒，采取2-6次送料，，在70(Tl800MPa的壓力 下一次壓制成生壓坯，生壓坯用機(jī)械手取出；(2)將生壓坯放入干燥箱在12(T22(TC下固化5 90分鐘制成熟壓坯；(3)將熟壓坯放入表面處理設(shè)備中，采用真空沉積法或滾涂法在磁體表面涂上防腐蝕 涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微型粘結(jié)永磁體的制備方法，其特征在于，所述模具為 無(wú)磁硬質(zhì)合金，需要外加磁場(chǎng)使磁粉充分取向。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微型粘結(jié)永磁體的制備方法，其特征在于，所述永磁性 粉末是釹鐵硼磁粉、釹鐵氮磁粉、釤鈷磁粉中的一種或幾種的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微型粘結(jié)永磁體的制備方法，其特征在于，所述防氧化 劑為受阻酚類、仲芳胺類、有機(jī)亞磷酸酯、酞麟類防氧化劑的一種或幾種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微型粘結(jié)永磁體的制備方法，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑 為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或二硫化鉬的一種或幾種的混合物。
全文摘要
一種微型粘結(jié)永磁體及其制備方法，是由一次成型的圓筒形磁體壓坯和磁體壓坯表面的防腐蝕涂層構(gòu)成的圓筒形，所述圓筒形磁體壓坯的圓筒內(nèi)徑為0.2~1.2mm、圓筒外徑為0.8~3.8mm、高度為0.3~10mm，所述防腐蝕涂層的厚度為0.1~25μm，本發(fā)明的最大磁能積(BH)max可達(dá)76~216kJ/m3。與現(xiàn)有微型粘結(jié)永磁體比較其磁性能大大提高，尺寸大大縮小，精度遠(yuǎn)高于現(xiàn)有磁體，經(jīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驖M足數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)的輕型、薄型化的最新需求。
文檔編號(hào)H01F41/02GK102005278SQ201010539259
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者向芳, 李平, 秦國(guó)超 申請(qǐng)人:湖南航天稀土磁有限責(zé)任公司