粘磁鐵氧體材料大生產(chǎn)工藝控制技術(shù)課件

第四篇粘結(jié)永磁大生產(chǎn)工藝控制技術(shù)《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》一、粘結(jié)永磁、分類及其基本用途二、壓延成型生產(chǎn)粘結(jié)永磁鐵氧體的工藝原理三、擠出工藝四、注射成型生產(chǎn)粘結(jié)永磁鐵氧體的基本工藝過(guò)程五、粘結(jié)永磁鐵氧體用磁粉的制備

第五篇粘結(jié)永磁大生產(chǎn)工藝控制技術(shù)內(nèi)容提要《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》一、結(jié)永磁、分類及其基本用途一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》粘結(jié)永磁

是將制備好的永磁粉末加入塑料、橡膠等粘結(jié)劑進(jìn)行充分混合，然后經(jīng)壓延成型、擠出成型、注射成型、壓縮成型等工藝制得的永磁體。由于沾結(jié)劑的不同（成型工藝也就不同），國(guó)內(nèi)外又把用塑料作粘結(jié)劑的叫做塑性磁，把用橡膠作粘結(jié)劑的叫橡膠磁，統(tǒng)一稱為粘結(jié)永磁。一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》粘結(jié)永磁產(chǎn)品一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》粘結(jié)永磁產(chǎn)品一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》HDD硬盤驅(qū)動(dòng)器主軸電機(jī)一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》1、傳動(dòng)方面：小型精密控制電機(jī)、汽車計(jì)速計(jì)程電機(jī)、微小型小發(fā)電機(jī)、電腦主軸無(wú)刷直流電機(jī)等；2、音響設(shè)備方面：揚(yáng)聲器、耳機(jī)、拾音器等；3、通訊設(shè)備方面：繼電器、磁性開關(guān)、傳感器、儀器儀表等；4、磁性密封：電冰箱、冰柜、消毒柜、儀器等門封條，玩具，教學(xué)圖板等，顯示器（電視、電腦、工業(yè)控制顯示器等）的校正磁芯；其它方面：磁耦合器、電子鎖、磁性卡片、現(xiàn)金卡、磁性存折、購(gòu)物卡、車船票、各種證件、倉(cāng)庫(kù)管理卡、磁帶、音樂(lè)卡、磁性?shī)A子、磁性玩具、磁項(xiàng)鏈等。

一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》繼電器一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》同性和異性

粘結(jié)永磁根據(jù)在制造工藝中是否取向分為同性和異性（日本稱為等方性和異方性），其電磁性能明顯不一樣。同燒結(jié)磁體，凡異性（取向）粘結(jié)磁體的電磁性能比同性粘結(jié)永磁高得多。由于電磁性能高低不同，故同性和異性粘結(jié)永磁的用途也不同。

一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》粘結(jié)永磁的優(yōu)點(diǎn)１．磁粉、粘結(jié)劑的加入，使制成磁體具有較高的永磁性能和粘合劑的物理性能，如柔性、彈性等；２．可以制備形狀復(fù)雜、薄壁型的產(chǎn)品；３．產(chǎn)品一致性好，尺寸精度高；４．磁體的比重（密度）小，重量輕，有利于器件、整機(jī)的輕量化；一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》粘結(jié)永磁的缺點(diǎn)由于粘結(jié)劑是非磁性物質(zhì)，制造的磁體產(chǎn)品其電磁性能（Br、Hcb、（BH）max）只有該類燒結(jié)磁體的50～70%。一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》粘結(jié)永磁發(fā)展概況1、1960年日本公告美國(guó)Goodrich公司在PVC（聚氯乙烯塑料）等樹脂內(nèi)加入鐵氧體磁粉用于制作電冰箱門封（磁）條的專利；2、美國(guó)1962年公布了在橡膠和塑料中混煉各向異性鐵氧體，通過(guò)以滾筒碾壓、壓延成型，賦予機(jī)械（應(yīng)力）定向的專利；3、1975年，日本制成電視機(jī)的中心調(diào)節(jié)器上使用的各向異性塑料永磁體；一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》粘結(jié)永磁發(fā)展概況4、1984年，日本油墨化學(xué)工業(yè)公司開發(fā)塑料各向異性磁體，同時(shí)又開發(fā)了釤鈷系列（RCo5，即SmCo5、PrCo5、Sm0.5Pr0.5Co5）的各向異性金屬粘結(jié)磁體。1985年法國(guó)的專利中有將鐵氧體粉末混煉在天然橡膠和合成橡膠中的橡膠磁鐵；1986年Nd-Fe-B系列粘結(jié)永磁問(wèn)世。最近報(bào)道，北大教授、中科院院士搞出的Nd-Fe-N是中國(guó)人搞出并申請(qǐng)了專利

一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》課后小結(jié)

1、

粘結(jié)永磁的基本原理；2、

粘結(jié)永磁的優(yōu)缺點(diǎn)；3、

粘結(jié)永磁的主要用途；粘結(jié)永磁的發(fā)展史與分類。

一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》作業(yè)1、

什么叫做粘結(jié)永磁？2、粘結(jié)永磁有哪些類型？

一、結(jié)永磁、分類及其基本用途《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》二、壓延成型工藝原理二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》1、對(duì)永磁鐵氧體磁粉的要求具有優(yōu)良的形狀各向異性；易于填充及多量填充。壓延成型工藝

二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》2、對(duì)對(duì)粘合劑的要求

粘性好，具有優(yōu)良的塑性、彈性及柔性；磁粉易填充進(jìn)去；抗老化。二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》3、主要設(shè)備捏合機(jī)；煉塑機(jī)；精碾機(jī)；模樣壓模及工裝；精密剪切設(shè)備；沖床及沖模。

二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》捏合機(jī)二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》捏合機(jī)二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》捏合機(jī)二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》4、主要儀器

磁性能檢測(cè)系統(tǒng)；抗張強(qiáng)度測(cè)試儀。（拉力機(jī)）

二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》用于有效測(cè)量材料的抗張強(qiáng)度、延伸率和抗張能量吸收（TEA）。

抗張強(qiáng)度測(cè)試儀

二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》主要工藝流程

配方捏合初煉切?；鞜捑珶挴B合整形

充磁包裝二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》首先對(duì)各向異性磁粉進(jìn)行粒度調(diào)整，一般是過(guò)150目篩，當(dāng)然粒徑最好在53-106微米之間。利用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)磁粉進(jìn)行表面改性處理以提高磁粉在橡膠中的填充率。處理過(guò)的磁粉與5-7wt%的熱塑性聚氨酯彈性體（橡膠）粉末及少量潤(rùn)滑劑干混捏合成均勻的混合物。混合物在雙輥開煉機(jī)上進(jìn)行混煉即塑化，此時(shí)輥筒的溫度保持在200-220攝氏度之間，因?yàn)榛旌衔镒畛醭煞蹱?，開始時(shí)輥隙應(yīng)小一些，

壓延成型工藝原理二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》混合物包輥后，應(yīng)在兩輥隙上方保留一定量的堆積物料，并用交叉切割法對(duì)包輥物料實(shí)行切割和翻滾，使物料經(jīng)受交叉疊合輥壓，以提高混煉效果。塑化完成后即可向壓延機(jī)供料，壓延出1.5-2mm厚的板材，冷卻至室溫后切割成近終形板材。最后在220-230攝氏度下熱壓成型為1mm厚的最終尺寸板材，熱壓成型時(shí)施加15-20kOe的取向場(chǎng)，使磁粉的易磁化方向垂直于板面，從而制成可曲撓的各向異性磁板。磁板進(jìn)一步裁剪成一定長(zhǎng)度的磁條，充磁后繞在軛鐵上形成微型磁環(huán)。二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》磁粉顆粒的徑厚比（D/H）是影響磁體性能的關(guān)鍵因素，合適的徑厚比能使磁粉在取向過(guò)程中獲得最大有效的取向力矩，同時(shí)又能使該應(yīng)力所引起的晶格畸變最小，獲得綜合性能優(yōu)越的磁體；

影響壓延取向的關(guān)鍵因素？二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》磁粉預(yù)燒溫度、混料方式、預(yù)燒助熔劑以及磁體壓延取向工藝的混煉溫度對(duì)磁體性能也有影響。影響壓延取向的其他因素？二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》磁場(chǎng)下混膠造粒

磁粉的易磁化方向分別在無(wú)磁場(chǎng)造粒和磁場(chǎng)中造粒條件下的分布

二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》配料：粘合劑（CPE）、磁粉、助劑捏合及工藝要求；混煉工藝操作；切粒：目的、意義；混煉開片；精碾：機(jī)械應(yīng)力取向過(guò)程；疊合：按使用要求疊合厚度；整形：剪切、沖壓成所需要的形狀、尺寸的產(chǎn)品；充磁、包裝。

二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》壓延成型的工藝原理：取向原理、成型原理。各工序中的質(zhì)量控制。

課后小結(jié)二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》作業(yè)請(qǐng)寫出壓延成型的工藝流程。壓延取向是根據(jù)什么原理？

二、壓延成型工藝原理《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》三、擠出工藝

三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》教學(xué)目標(biāo)

熟悉擠出工藝生產(chǎn)粘結(jié)永磁鐵氧體的工藝流程及擠出成型工藝特點(diǎn)職業(yè)技能教學(xué)點(diǎn)：

擠出工藝流程；擠出工藝特點(diǎn)

。三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》同性磁粉；異性磁粉（應(yīng)力、切向取向）

對(duì)永磁鐵氧體磁粉的要求

三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》粘合劑的選擇1、氯化聚乙烯，即CPE（含氯量≤32%，彈性體≥32%，塑料型）；2、CPE與橡膠的混合使用。三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》4、主要設(shè)備

1、捏合機(jī)；2、煉塑機(jī)；3、切粒機(jī)4、充磁機(jī)（電容放電）；5、電烘箱；6、擠出機(jī)；7、卷繞機(jī)等

三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》擠出機(jī)三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》充磁機(jī)三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》電烘箱三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》SCQ-200塑料平板切粒機(jī)

三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》4、主要儀器

磁性能檢測(cè)系統(tǒng)；抗張強(qiáng)度測(cè)試儀。（拉力機(jī)）表面硬度（邵氏）檢測(cè)儀等三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》主要工藝流程

配方捏合

煉塑

切粒

混煉烘烤

擠出

充磁

檢測(cè)

包裝三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》外觀質(zhì)量：尺寸、精度、表面缺陷等；電磁性能：表面磁極及表面磁通密度，B表數(shù)值；其它物理、機(jī)械特性問(wèn)題。關(guān)于質(zhì)量控制的問(wèn)題

三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》可生產(chǎn)的長(zhǎng)度按要求進(jìn)行控制；可自動(dòng)充磁；模具較簡(jiǎn)單；可生產(chǎn)同性或異性粘結(jié)永磁體擠出成型的特點(diǎn)

三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》首先是將磁粉和粘結(jié)劑混合均勻，經(jīng)過(guò)混煉和造粒，制成干燥的粒料，然后在雙螺桿擠出機(jī)中將粒料用螺旋式導(dǎo)料桿送到加熱室加熱，加熱后的熔融料被擠入到具有徑向取向磁場(chǎng)的模具中成型，最后冷卻成剛性產(chǎn)品擠出成型的工藝原理

三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》帶有徑向取向磁場(chǎng)的擠出成型裝置三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》1、擠出成型工藝流程；2、擠出成型的特點(diǎn)：除加料外，能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)；生產(chǎn)產(chǎn)品的長(zhǎng)度可任意；可生產(chǎn)同行或異性產(chǎn)品課后小結(jié)三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》寫出擠出成型工藝流程；擠出成型工藝特點(diǎn)主要有哪些？

作業(yè)？三、擠出工藝《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》四、注射成型

四、注射成型《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》教學(xué)目標(biāo)

了解注射成型生產(chǎn)粘結(jié)永磁鐵氧體的基本工藝過(guò)程。職業(yè)技能教學(xué)點(diǎn)：

粘結(jié)劑的選擇；工藝特點(diǎn)；主要設(shè)備——注射機(jī)四、注射成型《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》粘合劑的選擇

1、粘結(jié)劑

注射成型最常用的粘結(jié)劑為尼龍（PA）6、尼龍12、尼龍1010，在常溫下，尼龍是白色（或淡黃色）粉末

四、注射成型《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》粘合劑的選擇

2、偶聯(lián)劑

一般情況下，鐵氧體磁粉表面都是親水性的，而樹脂材料則是親油性的。如果使磁粉表面變成親油性的，在加粘結(jié)劑后，磁粉和樹脂的親和性就會(huì)增加，兩者結(jié)合就會(huì)更好。通常在粘結(jié)劑與磁粉混合前、熔融前加入偶聯(lián)劑。

四、注射成型《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》主要工藝流程

配方捏合混酸

切粒烘烤

模具加熱

粒料融化

注射成型

四、注射成型《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》4、主要設(shè)備

用螺旋式立式或臥式注射機(jī)，模具上加取向磁場(chǎng)，即可生產(chǎn)異性粘結(jié)永磁鐵氧體四、注射成型《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》(1)混料：將原料磁粉與樹脂和各種添加劑按一定比例干混捏合。（2）造粒：在一定的保護(hù)措施下（防氧化），采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒。

（3）注射成型：造粒料加入到注射成型機(jī)中，粒料被螺旋式導(dǎo)料桿送到加熱室加熱，注射進(jìn)模具成型，冷卻后即得產(chǎn)品。所用粘接劑一般為尼龍12，加入量為20-30%（體積百分比）。由于磁體表面已有一層粘結(jié)劑薄膜，不需進(jìn)行表面涂層保護(hù)。注射成型的工藝原理四、注射成型《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》注射成型壓機(jī)四、注射成型《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》該機(jī)主要由加熱裝置和旋轉(zhuǎn)螺桿組成。整個(gè)塑料原料充填在料筒內(nèi)壁和螺旋桿槽底之間的空隙，當(dāng)螺桿在料筒中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不僅將拽入螺桿的粒料向前輸送壓緊，而且對(duì)料粒形成較大的剪切、捏合作用賓產(chǎn)生較大的摩擦熱和攪拌混合作用。加熱料筒可采用內(nèi)筒和外筒雙重構(gòu)造，這樣就只需將易損的內(nèi)筒更換即可。注射機(jī)的工作原理四、注射成型《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》注射成型各向異性塑磁注射條件實(shí)例材料PA6：13wt%鍶鐵氧體：87wt%PPS：13wt%鍶鐵氧體：87wt%加熱筒溫度（℃）280～290310～320模具溫度（℃）80110～120注射壓力（MPa）103137螺旋體轉(zhuǎn)速（r/min）250250成型周期30秒/每次注射40秒/每次注射成型重量35克/每次注射30克/每次注射四、注射成型《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》粘結(jié)劑選擇PA系列及偶聯(lián)處理注射工藝流程；磁場(chǎng)注射機(jī)基本構(gòu)造及工作原理。為什么要用偶聯(lián)劑對(duì)鐵氧體磁粉先進(jìn)行處理？注射成型有哪些優(yōu)點(diǎn)？

課后小結(jié)四、注射成型《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》寫出擠出成型工藝流程；擠出成型工藝特點(diǎn)主要有哪些？

作業(yè)？四、注射成型《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》五、粘結(jié)永磁鐵氧體用磁粉的制備五、粘結(jié)永磁鐵氧體用磁粉的制備《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》教學(xué)目標(biāo)職業(yè)技能教學(xué)點(diǎn)用預(yù)燒料制備；用磨削料、廢品料制備；用氧化物法制備；其它方法制備

了解粘結(jié)永磁鐵氧體用磁粉的制備

五、粘結(jié)永磁鐵氧體用磁粉的制備《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》1、用燒結(jié)永磁鐵氧體預(yù)燒料進(jìn)行制備將預(yù)燒料經(jīng)二次球磨至1.0～1.3μm平均粒度，然后烘干、過(guò)篩、950℃x1h熱處理?？梢杂米髡辰Y(jié)永磁鐵氧體同性磁體用磁粉

五、粘結(jié)永磁鐵氧體用磁粉的制備《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》用磨削料制備

在燒結(jié)、磨加工過(guò)程中產(chǎn)生的磁性能合格、外觀及尺寸不合格的產(chǎn)品，作為廢磁件。用廢磁件經(jīng)過(guò)初粉碎、細(xì)磨、950℃x1h熱處理，可以制成性能優(yōu)良的粘結(jié)永磁鐵氧體用同性或異性磁粉。平均粒度可放寬至1.0～1.8μm。

五、粘結(jié)永磁鐵氧體用磁粉的制備《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》用燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的廢磁件

在永磁鐵氧體磨削加工的過(guò)程中磨下來(lái)的大量磨削料，可以經(jīng)過(guò)磁選烘干、過(guò)篩、然后經(jīng)過(guò)950℃x1h熱處理，制成同性粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉

五、粘結(jié)永磁鐵氧體用磁粉的制備《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》用氧化物法進(jìn)行磁粉制作

按1000gFe2O3、180gSrCO3比例秤料，再加入170gBaCl2，用溫水溶解，加入Fe2O3和SrCO3組成的配方混合均勻，以1000～1050℃燒結(jié)，保溫2～3h。經(jīng)初粉碎、細(xì)磨、用水清洗（除去BaCl2）、烘干、用950～1000℃x１h熱處理。五、粘結(jié)永磁鐵氧體用磁粉的制備《鐵氧體生產(chǎn)工藝技術(shù)》用氧化物法進(jìn)行磁粉制作

用制備好的磁粉1000g、CPE100g混合、煉塑、精碾（0.12～0.15mm）、沖片、疊壓作成φ25mmx10mm的圓形磁體標(biāo)樣。經(jīng)測(cè)試，其Br：2800Gs；H