注射成型粘结磁体专用NdFeB母粒料制备

摘要

该文比较系统地研究了注射成型粘结NdFeB永磁母粒料制备技术及相关应用基础问题.取得以下新的进展:(1)国产的注射级PA6作为注射成型粘结NdFeB永磁母粒料的原料,成本低且适合注射成型工艺的要求,其最佳加入量为7~10﹪.(2)快淬钕铁硼磁粉特性尤其是快淬NdFeB磁粉尺寸大小及其分布对注射成型粘结NdFeB母粒料的磁性和加工性能有重要影响,磁粉过粗,注射工艺无法进行;磁粉过细,磁性能低.为此宜选用长径比小,粒度为200目,平均粒径35.6μm,粒度分布在22-62μm之间的磁粉,其流动性能好,适合注射成型.(3)通过不同制备注射成型NdFeB粘结磁体用母粒料工艺方法的对比研究,并结合现有设备条件,双辊混炼造粒技术是一种制备注射成型NdFeB磁体用母粒料简便实用的工艺方法.(4)适量的添加剂能有效地提高注射NdFeB母粒料的磁性能并改善其加工性能,硅烷偶联剂含量的合适添加量为3‰Wt;适量添加润滑剂能明显地改善注射用粘结NdFeB的母粒料的加工性能,合适的加入量为3‰Wt;随粘结剂含量的增加,粒料的熔融指数增加,磁性能减小,而力学性能增加,当粘结剂含量含量小于7﹪wt时,混合物的熔融指数急剧降低,流动性很差,注射成型困难.(5)双辊混炼和单螺杆挤出相结合能进一步优化注射成型NdFeB磁体用母粒料制备工艺,其制备出粒料的注射磁体的密度、力学性能和磁性能均较单种造粒方法制备磁体的高.在上述研究的基础上,将国产的快淬钕铁硼磁粉和国产PA-6作为原料制备出的注射成型NdFeB磁体用母粒料送往注射磁体生产厂家,制备出的注射磁体磁性能为Br:0.5158T,H<,cb>:321kA/m,H<,cj>:730kA/m,(BH)<,m>:40kJ/m<'3>,密度达:5.33g/cm<'3>,抗压强度高达145.68Mpa,其性能与日本Mate公司的RNI-50产品的性能相当而价格却较其低得多,磁性能和力学性能都超过了厂家的要求.

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1粘结磁体的注射成型发展历程

1.2注射成型永磁材料的特点

1.3注射成型NdFeB磁体制备的基本工艺流程及关键技术

1.3.1混炼造粒工艺

1.3.2注射成型工艺

1.4注射成型NdFeB永磁材料的研究现状及其应用

1.4.1国外注射成型NdFeB永磁材料的发展和研究现状

1.4.2国内注射成型NdFeB永磁材料的发展和研究现状

1.4.3注射成型钕铁硼永磁材料的应用状况

1.5我国存在的主要问题及本课题研究的意义

1.5.1我国注射成型粘结稀土磁体技术中存在的主要问题

1.5.2本课题研究的意义

1.6本文的研究目标、主要内容和技术路线

1.6.1本文的研究目标

1.6.2本文的主要研究内容

1.6.3本文拟采用的技术路线

第二章注射成型NdFeB母粒料的优化设计

2.1注射成型NdFeB母粒料的组成设计的基本原则

2.2注射成型NdFeB母粒料粘结剂及助剂的优选

2.2.1注射成型NdFeB母粒料粘结剂的选择原则

2.2.2常见的热塑性粘结剂的种类及优选

2.2.3 NdFeB母粒料添加剂的选择

2.3注射成型NdFeB母粒料用磁粉的优选

2.3.1常见的NdFeB磁粉及其特点

2.3.2注射成型NdFeB磁粉的优选

2.4注射成型NdFeB母粒料的化学组成范围优选

2.5本章小结

第三章几种注射成型NdFeB磁体用母粒料制备的基本原理及工艺探索

3.1实验方法

3.1.1实验所用主要设备

3.1.2实验所用原料

3.1.3性能测试分析

3.2尼龙的预处理工艺

3.3混料工艺

3.4双辊混炼造粒法基本原理及其工艺特点

3.4.1双辊法制备注射NdFeB母粒料原理

3.4.2双辊法制备NdFeB注射成型母粒料的工艺流程

3.4.3双辊法炼造粒法的工艺特点

3.4.4双辊法的影响因素

3.5螺杆挤出造粒法的基本原理及其工艺特点

3.5.1螺杆挤出造粒法的基本原理

3.5.2螺杆挤出法制备NdFeB注射成型母粒料的工艺及特点

3.5.3工艺参数对螺杆挤出造粒法的影响

3.6模压法制备注射成型NdFeB母粒料的基本原理与工艺初步探索

3.6.1模压法制备注射成型NdFeB母粒料的基本原理

3.6.2模压法制备注射成型NdFeB母粒料的工艺流程及其特点

3.6.3不同混料方法对模压造粒的影响及其优化

3.7不同制备注射成型NeFeB磁体用母粒料的方法对比研究

3.8本章小结

第四章工艺参数对双辊法制备NdFeB母粒料的影响

4.1实验方法

4.1.1实验所用主要设备

4.1.2实验所用原料

4.1.3 注射成型NdFeB母粒料制备工艺

4.1.4 测试与分析

4.2双辊间距注射用NdFeB母粒料的影响及其优化

4.3 混炼温度对粒料的影响及其优化

4.4混炼时间对粒料的影响及其优化

4.5本章小结

第五章粘结剂及助剂对NdFeB母粒料性能影响

5.1实验方法

5.1.1实验所用主要设备

5.1.2实验所用原料

5.1.3 NdFeB注射成型母粒料的制备工艺

5.1.4性能测试分析

5.2偶联剂对粒料性能的影响

5.2.1偶联处理对粒料加工性能影响

5.2.2偶联剂的含量对粒料磁性能的影响

5.3润滑剂含量对粒料性能的影响

5.3.1润滑剂对粒料加工性能影响

5.3.2润滑剂含量对粒料磁性能的影响

5.4 粘结剂的含量对粒料性能的影响

5.4.1尼龙6的含量对物料的流动性的影响

5.4.2 粘结剂的含量对粒料磁性能的影响

5.4.3粒料中尼龙6的含量对磁体的力学性能的影响

5.5本章小结

第六章磁粉特性对注射成型NdFeB母粒料的影响

6.1实验方法

6.1.1实验所用主要设备

6.1.2实验所用原料

6.1.3性能测试分析

6.2磁粉的形状对造粒工艺的的影响

6.3磁粉的尺寸大小及其分布对注射工艺的影响

6.4本章小结

第七章注射成型NdFeB母粒料制备技术优化

7.1实验方法

7.1.1实验所用主要设备

7.1.2实验所用原料

7.1.3注射成型NdFeB母粒料的制备工艺

7.1.4性能测试分析

7.2注射成型NdFeB母粒料制备技术优化

7.3本章小结

第八章结论

参考文献

致谢

研究生期间所发表的论文

四川大学学位论文原创性声明