论文部分内容阅读
目前,电子行业对小型、复杂的零部件需求成为电子设备精密化的发展趋势。相比较传统的烧结磁体和树脂粘结磁体,一些复杂的软磁或锶铁氧体永磁零部件已经运用粉末注射成型技术(PIM)加工制造。对于PIM工艺能否成功制备零部件取决于粘结剂体系和脱脂工艺两大关键因素。在本文研究中,添加微晶蜡(MW)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的新粘结剂体系用锶铁氧体粉末的PIM工艺。基于流变学测量、SEM微观结构观察、DSC热变化过程、力学性能和脱脂工艺等确定最佳的粘结剂配方。结果表明:(1)相比较粘结剂体系高密度聚乙烯(HDPE)-石蜡(PW)-硬脂酸(SA),MW的添加明显改善了弯曲变形、开裂等脱脂缺陷。在纯粘结剂体系中,MW的添加细化了PW晶粒,提高了PW在HDPE中的分散均匀性,从而有利于粉末在粘结剂中的分散均匀性。其中,MW添加量为10 vol.%的粘结剂配方或喂料有利于获得低粘度从而提高喂料加工流动性和粉末在粘结剂中的分散均匀性,改善脱脂缺陷。(2)低溶解率的MW的添加使得PW/MW混合物或纯粘结剂体系在正庚烷溶剂中的溶解速率平缓降低,有利于锶铁氧体注塑件在溶剂脱脂过程循序渐进,改善脱脂件的脱脂缺陷。在相同脱脂时间内,可溶性粘结剂的脱除量随MW的添加和锶铁氧体粉末填充量的增加而增加。溶剂脱脂机理为溶解—扩散反应过程,脱脂率随脱脂温度和时间的提高而增加。根据喂料和粘结剂各组份的热失重特性制定热脱脂方案,经过溶剂脱脂和热脱脂的两步脱脂阶段后,M55将近99.2wt.%的粘结剂在12.4h内成功脱除,经烧结获得致密无缺陷的锶铁氧体器件(3)在HDPE-PW-MW-SA的粘结剂体系上添加EVA,改善锶铁氧体注塑件的保形性和热脱脂工艺。随EVA含量增加HDPE/EVA混合物的粘度逐渐降低,提高喂料的加工流动性。其中,锶铁氧体注塑件的冲击强度和弯曲强度随EVA含量增加而增加,在骨架粘结剂中加入10vol.%的EVA后冲击强度和弯曲强度增幅明显,分别达到1.13KJ/m2和11.9MPa。由于38.9mm×9.9mm×3.77mm的EVA样条在40°C正庚烷试剂中浸泡6h后,厚度、宽度、长度的溶胀率分别达到49.9%、51.9%、37.8%,确定体积比为4EVA-36HDPE-40PW-10MW-10SA的粘结剂配方。优化热脱脂方案,将热脱脂时间缩短为6.1h。