注塑永磁铁氧体磁粉的制备技术研究

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近年来,随着新能源产业和电子元器件行业的快速发展,永磁材料的运用越来越广泛。注塑成型永磁体由于具有磁体形状自由度高、尺寸精度高、生产成本低、产品一致性好、可连续大批量自动化生产等等诸多优点,迎合了电子元器件向小型化、轻型化、便携式以及高性能化方向发展的趋势,其应用更是呈现出爆炸式的增长,广泛应用于微电机转子、磁环,打印机磁辊,传感器等元器件的生产中。其中,铁氧体磁粉的性能决定了最终注塑铁氧体产品的磁性能和加工性能,因此,本论文重点研究锶铁氧体的形貌、尺寸和磁性能的控制原理及其对最终注塑铁氧体的影响。本论文以SrCO3和Fe2O3为主要原料,通过添加Bi2O3作为添加剂,研究了 SrCO3和Fe2O3配比不同、Bi2O3的添加量不同、烧结温度不同、球磨转速不同等条件对制得的磁粉的性能和形貌的影响。研究发现:当SrCO3和Fe2O3配比为1:5.8(摩尔比),Bi2O3的添加量为SrCO3和Fe2O3总质量的0.75%时,制得的永磁铁氧体磁粉形状圆滑饱满,磁性能高。烧结和球磨条件的不同,对产物最终的颗粒尺寸和形貌都有很大的影响,因此,应分别采用不同的实验条件制备颗粒尺寸不同的铁氧体磁粉。本论文制备不同颗粒尺寸的磁粉,并对颗粒尺寸不同的磁粉混合搭配进行混炼和流动性实验,研究发现:磁粉中大小颗粒磁粉的含量对混炼和流变结果都有很大的影响,粘结剂用量一定时,全部的大颗粒磁粉或者小颗粒磁粉都无法得到好的混炼和流变效果,只有在两种颗粒尺寸的磁粉达到一定的比例时才会得到良好的混炼和流变效果。本文通过在1250℃和1000℃添加下分别制得不同颗粒尺寸的磁粉,系统研究了颗粒尺寸对注塑铁氧体/尼龙12复合材料流动性和磁性能的影响。实验发现:大小颗粒合适的尺寸对尼龙/铁氧体流动性影响很大,当大小颗粒尺寸之比大于4时,两者级配可以获得最佳的流动性。小颗粒尺寸的下限与大颗粒尺寸的上限均受颗粒矫顽力的制约,在注塑尼龙/铁氧体体系中,小颗粒的下限在0.5μm附近,大颗粒的上限在5μm附近。当大、小颗粒以及尼龙所占体积含量分别为52-31vol%、15-36vol%和33vol%时,可以获得最佳的流动性和高的磁性能。
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