一种微型电子水泵转子用磁体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微型电子水泵转子用磁体，包括磁体本体，所述的磁体本体为注塑聚苯硫醚PPS—钕铁硼磁体；所述的磁体本体外表面上通过等离子体表面改性处理形成有低温等离子体介质层，所述的磁体本体通过真空气相沉积法在低温等离子体介质层外部形成有聚对二甲苯真空气相沉积层。还公开了该微型电子水泵转子用磁体的制备方法。该微型电子水泵转子用磁体，耐酸碱性、耐溶剂性、防氧化性、磁性能性能更优异，体积小质量轻，工作效率高，能够满足严苛的微型电子水泵工作环境的使用。

【技术实现步骤摘要】
一种微型电子水泵转子用磁体及其制备方法
本专利技术涉及微型电子水泵
，更具体的说涉及一种微型电子水泵转子用磁体及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着涡轮增压汽车的大力发展以及新能源动力汽车的不断普及，作为涡轮增压器、电池包冷却用的微型电子水泵得到了迅速的发展。现阶段，该微型电子水泵主要采用永磁直流电机，其中转子采用了尺寸精度高、机械强度大的注塑磁体。注塑磁体是磁性粉末(铁氧体、钕铁硼、SmFeN、SmCo等)与尼龙、聚苯硫醚等粘结剂均匀混合，造粒，然后用注射成型制成的聚合物基复合永磁材料，是永磁材料中的一个重要分支。所用的粘结剂材料主要有2类：尼龙(如尼龙6、尼龙12)和聚苯硫醚。注射成型法是将磁粉和树脂的粉料混炼、造粒，然后将造粒后颗粒料注入注塑机内加热熔化，使之具有良好的流动性，在这种状态下将该颗粒料以熔融状态注入具有取向磁场的金属模具内，冷却后形成所要求的复杂形状的磁体器件。相比于一般模压成型，注塑成型的优点有：1、颗粒料的树脂含量达7％～20％，且在颗粒料熔融状态下成型，流动性好、强度较高；2、成型自由度高，可制成形状复杂、形状不规则的器件，且一般不需喷涂等防氧化措施；3、可与轴等注塑成镶嵌类产品，而镶嵌类产品要求磁体强度很高；4、成型压力低，模具损耗低，注塑成型时在高于尼龙、PPS等树脂熔点的温度成型，而模压成型一般为常温，模具损耗较大；现阶段，注塑磁体一般分为注塑永磁铁氧体磁体(磁能积最高达2.3MGOe)、注塑各向同性钕铁硼磁体(磁能积最高达8.5MGOe)、注塑各向异性钕铁硼磁体、注塑SmFeN磁体、注塑SmCo磁体等。其中注塑各向同性钕铁硼磁体由于磁性能高(磁能积最高达8.5MGOe)、器件小型化、器件轻量化等因素在对尺寸要求严苛领域的广泛应用，如高端汽车电机、微型电子水泵转子等。按照不同的树脂类别，注塑稀土永磁磁体可以分为注塑尼龙6-稀土永磁磁体、注塑尼龙12-稀土永磁磁体、注塑PPS(聚苯硫醚)-稀土永磁磁体。其中尼龙6吸水率最高，达4.4％(20℃、65％RH)，尼龙12的吸水率0.98％(20℃、65％RH)，而PPS(聚苯硫醚)的吸水率最低，仅0.02％(20℃、65％RH)。在本专利技术阐述的微型电子水泵领域，由于工作环境是以水、乙二醇为主要成分的冷却液，对注塑磁体的耐酸碱、耐溶剂要求严苛，不允许在使用过程中由于尺寸变化、强度变化而发生水泵损坏的现象，因此本专利技术的微型电子水泵转子采用注塑PPS(聚苯硫醚)-稀土永磁磁体。近年来，采用低温等离子体表面处理高分子材料，作为聚合物材料表面改性的一种新技术，可以在不影响聚合物基复合材料中功能材料条件下，大幅度提高聚合物的界面效应。等离子体作为物质的第4态，是指部分或完全电离的气体，且自由电子和离子所带正、负电荷总和完全抵消。而低温等离子体是指在直流电弧放电、辉光放电、介质阻挡放电、微波放电、电晕放电、射频放电等条件下所产生的部分电离气体。其中电子的质量远小于离子的质量，故电子温度可以在几万度到几十万度之间，远高于离子温度(离子温度甚至可与室温相当)。在低温等离子体中包含有多种粒子，除了电离所产生的电子和离子以外，还有大量的中性粒子如原子、分子和自由基等。聚合物材料由于具有良好的性能而广泛地应用于包装、航空、印刷、生物医药、微电子、汽车、纺织等行业，但日益增长的工业发展水平对聚合物材料的表面性能如粘附性、浸润性、阻燃性、电学性能等提出了更高的要求，利用等离子体对其进行表面改性已经引起业内广泛兴趣。经低温等离子体处理的高分子材料表面发生多种物理和化学变化，例如产生刻蚀、形成致密的交联层以及引入极性基团，使材料的亲水性、粘结性、生物相容性等得到改善，同时低温等离子处理只作用于高分子材料表面(通常为几至几十纳米)，不影响基体的性能。此外，低温等离子体技术具有易操作、加工速度快、处理效果好、环境污染小、节能等优点，因此低温等离子体处理技术广泛用于高分子材料的表面改性。通过一定的Ar气或N2气低温等离子体处理磁体表面，可以很好地改善PPS-钕铁硼磁体的亲水性，从而极大地改善磁体层与后序的聚对二甲苯真空气相沉积层的结合力、剥离强度。聚对二甲苯真空气相沉积层是使用真空气相沉积工艺，先将聚对二甲苯固态粉末气化，再在高温下裂解，然后在常温沉积腔聚合成高分子聚合物，沉积在要保护的样品上，形成保护膜。详细说明，将聚对二甲苯粉末放在涂覆设备的腔体内，真空状态下先将固态粉末在一定温度下气化革新；然后在裂解腔经高温裂解形成亚甲基状态；最后常温下在沉积腔内亚甲基键结合形成稳定的聚对二甲苯聚合物。运用气相沉积的处理技术，可以于物体表面均匀coating形成膜层，薄膜的厚度可在1μm至500μm的范围内任意调整。由于在真空状态下操作蒸气无孔不入效率极佳，可形成无针孔膜层，并精确地控制膜层厚度，且各处厚度均匀一致，使对二甲苯真空气相沉积涂层的覆被特性远优于Epoxy(电泳)、Spary(喷涂)、Dipper(含浸)等涂装方式。中国专利文献(公告日：2014年7月2日，公告号：CN103903826A)公开了一种耐腐蚀性钕铁硼永磁体，属于稀土磁性材料领域。将粒径在10-120μm的钕铁硼粉体表面用化学镀或气相沉积法生长一层具有较高耐腐蚀性能和透磁性能的镍或锌、铬等包覆层，将包覆后的钕铁硼粉体经取向、压型、烧结可得到新型耐腐蚀性钕铁硼永磁体。钕铁硼粉体粒径与耐腐蚀性包覆层的厚度的比值为10-60∶1。钕铁硼永磁体耐腐蚀性能强，表层的破损不影响其整体耐腐蚀性能，并具有很高的剩磁Br、矫顽力Hc和很大的磁能积BH。中国专利文献(公告日2015年6月17日：公告号：CN102693817B)公开了一种低温等离子体处理的高性能粘结磁体，其结构由内而外依次为磁体、等离子体介质层和喷漆层，其中，所述的磁体为磁粉与环氧树脂、偶联剂、固化剂混合造粒、模压成型制备而成的磁体，磁体表面覆有通过低温等离子表面改性处理形成等离子体介质层，等离子介质层表面覆有通过稀释剂喷涂面漆、底漆形成的喷漆层。本专利技术还提供了所述粘结磁体的制备方法。本专利技术的低温等离子体处理的粘结磁体与现有磁体相比较，磁体与喷漆层剥离强度大，抗氧化性、耐腐蚀性优良，在工作环境下耐候性及磁性能保持度强。上述技术方案有使用低温等离子体的磁体，也有耐腐蚀性钕铁硼永磁体用到气相沉积法，但是在转动子磁体上并没有公开这样的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有微型电子水泵转子用磁体耐酸碱性、耐溶剂性、防氧化性、磁性能还不够优异的缺点，以满足微型电子水泵的严苛要求，而提供一种耐酸碱性、耐溶剂性、防氧化性、磁性能，体积小质量轻，工作效率高的微型电子水泵转子用磁体。本专利技术的另一目的在于提供了一种微型电子水泵转子用磁体的制备方法。本专利技术解决其第一个技术问题所采用的技术方案是：一种微型电子水泵转子用磁体，包括磁体本体，所述的磁体本体为注塑聚苯硫醚PPS-钕铁硼磁体；所述的磁体本体外表面上通过等离子体表面改性处理形成有低温等离子体介质层，所述的磁体本体通过真空气相沉积法在低温等离子体介质层外部形成有聚对二甲苯真空气相沉积层。该微型电子水泵转子用磁体，突破性地采用了注塑(聚苯硫醚)PPS-钕铁硼磁体作为水泵转子用磁体本体，可明显减小水泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型电子水泵转子用磁体，其特征在于：包括磁体本体，所述的磁体本体为注塑聚苯硫醚PPS—钕铁硼磁体；所述的磁体本体外表面上通过等离子体表面改性处理形成有低温等离子体介质层，所述的磁体本体通过真空气相沉积法在低温等离子体介质层外部形成有聚对二甲苯真空气相沉积层。

【技术特征摘要】
1.一种微型电子水泵转子用磁体，其特征在于：包括磁体本体，所述的磁体本体为注塑聚苯硫醚PPS—钕铁硼磁体；所述的磁体本体外表面上通过等离子体表面改性处理形成有低温等离子体介质层，所述的磁体本体通过真空气相沉积法在低温等离子体介质层外部形成有聚对二甲苯真空气相沉积层。2.根据权利要求1所述的一种微型电子水泵转子用磁体，其特征在于：所述的低温等离子体介质层低温等离子体化过程中，磁体本体表面形成密集的自由基团并且形成若干辐射后凹坑；所述的低温等离子体介质层厚度为50-500nm。3.根据权利要求1所述的一种微型电子水泵转子用磁体，其特征在于：所述的磁体本体在真空气相沉积过程中在磁体本体上形成无针孔透明绝缘防护涂层；所述的聚对二甲苯真空气相沉积层厚度为50-500μm。4.根据权利要求1所述的一种微型电子水泵转子用磁体，其特征在于：所述的磁体本体的磁体磁能积在4.0-7.0MGOe，所述的磁体本体内的聚苯硫醚添加比例在8wt%-20wt%。5.根据权利要求1所述的一种微型电子水泵转子用磁体，其特征在于：所述的磁体本体表面通过低温等离子体表面改性处理形成等离子体介质层，其中，等离子体表面改性处理中的主要参数有：气氛为Ar气或N2，压力为5～100Pa，功率为20～200W，气体流速为10～1000sccm，处理时间为10～100s。6.根据权利要求1所述的一种微型电子水泵转子用磁体，其特征在于：所述的磁体本体的表面通过真空气相沉积法形成聚对二甲苯真空气相沉积层，其中真空气相沉积法处理的主要参数有：固态粉末为ParyleneC、ParyleneN、ParyleneHT中的任意一种；气化温度为130-200℃；裂解温度为550-800℃；处理时间10-120...

【专利技术属性】
技术研发人员：何国栋，金志洪，丁卫卫，易潍，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33