一种耐腐蚀磁性材料及其制备工艺制造技术

本申请涉及磁性材料技术领域，具体公开了一种耐腐蚀磁性材料及其制备工艺。耐腐蚀磁性材料由以下重量份的原料制成：磁性硅粉20

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀磁性材料及其制备工艺


[0001]本申请涉及磁性材料
，更具体地说，它涉及一种耐腐蚀磁性材料及其制备工艺。

技术介绍

[0002]磁性材料指的是能对磁场作出反应的材料，传统的磁性材料主要为天然磁石，随着材料科学的不断发展，人工磁性材料已经在诸多领域取代了天然磁石。人工磁性材料通常以磁性合金为基体，并在基体中添加助剂，以减少磁性合金发生腐蚀的可能。
[0003]相关技术中有一种耐腐蚀磁性材料，按照如下方法制备：(1)将磁合金粉与硅酸钠按照10:1的重量比混合均匀，得到混合微粉；其中，磁合金粉由以下重量份的组分经过熔炼以及粉碎后制成：钕28
‑
33份、锆0.1
‑
0.3份、铜0.1
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0.2份、钴0.5
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1.3份、硼0.3
‑
0.5份、铈0.5
‑
0.7份、铝0.2
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0.8份、钆0.2
‑
0.4份、铁55
‑
57份；(2)将对混合微粉进行压型，得到毛坯；(3)在1400℃的条件下对毛坯进行烧结，5
‑
8h后得耐腐蚀磁性材料。在烧结过程中，磁合金粉转化为磁性材料的基体，熔融状态的硅酸钠对磁性材料的基体中残留的孔隙进行填充，增加了磁性材料的致密度，提高了磁性材料的耐腐蚀性能。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为，添加硅酸钠虽然改善了磁性材料的耐腐蚀性能，但是硅酸钠不具备磁性，添加硅酸钠后容易导致磁性材料的磁性减弱。

技术实现思路

[0005]相关技术中，添加硅酸钠容易导致磁性材料的磁性减弱，为了改善这一缺陷，本申请提供一种耐腐蚀磁性材料及其制备工艺。
[0006]第一方面，本申请提供一种耐腐蚀磁性材料，采用如下的技术方案：一种耐腐蚀磁性材料，由包括如下重量份的原料烧结而成：磁性硅粉20
‑
40份，磁合金粉100
‑
120份，硅酸盐矿物颗粒2
‑
6份，稻壳灰2
‑
6份，所述磁性硅粉为表面包覆有二氧化硅膜的磁性颗粒，所述磁合金粉由包括以下重量份的组分经过熔炼以及粉碎后得到：钕38
‑
42份，铜0.2
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1.0份，硼铁13
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17份，铝0.4
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0.8份，轧10.5
‑
12.5份，铌铁0.5
‑
2.5份，铈53.5
‑
57.5份，铁171
‑
179份。
[0007]通过采用上述技术方案，与相关技术相比，本申请将硅酸钠替换为磁性硅粉，在配方中添加了稻壳灰与硅酸盐矿物颗粒，并调节了磁合金粉的配方，以便于与磁性硅粉相适应。在烧结过程中，磁合金粉的颗粒融合为磁性材料的基体，磁性硅粉一方面能够对基体中的孔隙进行初步填充，另一方面还能与在磁合金粉磁力的驱动下发生定向排列，从而有助于提高耐腐蚀磁性材料的磁性。
[0008]在磁性硅粉填充孔隙的同时，稻壳灰也逐渐与基体融合。稻壳灰中的碳酸钾受热分解会产生二氧化碳和氧化钾，二氧化碳一方面能够增大基体的孔隙率，改善磁性硅粉的扩散效果，另一方面还能排挤基体中混杂的空气，减少基体受氧化的可能；氧化钾在高温下能够与硅酸盐矿物颗粒结合，并促进硅酸盐矿物颗粒的熔融。熔融的硅酸盐矿物颗粒对基
体中残余的孔隙进行进一步填充，并且减小了磁性硅粉扩散时所受的摩擦阻力，从而有助于磁性硅粉发生定向排列。
[0009]优选的，所述耐腐蚀磁性材料由包括如下重量份的原料烧结而成：磁性硅粉25
‑
35份，磁合金粉105
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115份，硅酸盐矿物颗粒3
‑
5份，稻壳灰3
‑
5份。
[0010]通过采用上述技术方案，优化了耐腐蚀磁性材料的配方，有助于提高耐腐蚀磁性材料的磁性。
[0011]优选的，所述磁性硅粉由纳米铁黑在改性液中改性后得到，所述改性液的配方中包括以下重量份的组分：硅酸钠20
‑
40份，水性溶剂100
‑
120份。
[0012]通过采用上述技术方案，硅酸钠在水性溶剂中发生水解，并产生硅酸，同时水性溶剂对纳米铁黑进行活化，在纳米铁黑表面产生羟基。硅酸与纳米铁黑表面的羟基结合后发生脱水和缩聚，最终在纳米铁黑表面形成了二氧化硅膜。
[0013]优选的，所述磁性硅粉按照以下步骤制备：(1)将硅酸钠、水性溶剂混合后搅拌均匀，然后将混合液加热至40
‑
60℃，得到改性液，备用；(2)将纳米铁黑加入改性液中，调节改性液的PH至6
‑
7之间，在70
‑
90℃下加热改性液2
‑
4h，然后等待改性液自然冷却；(3)改性液冷却至室温后，使用磁吸分离法提取改性液中的固体物质，对固体物质进行洗涤和干燥，得到磁性硅粉。
[0014]通过采用上述技术方案，加热有助于加快硅酸钠的水解速率，并且有利于硅酸脱水。在使用磁吸法收集磁性硅粉后，操作者无需另外配制改性液，可以对改性液进行循环使用。
[0015]优选的，所述水性溶剂选用去离子水或硅溶胶。
[0016]通过采用上述技术方案，去离子水与硅溶胶均可为磁性硅粉的成型提供水溶液环境。其中，硅溶胶中含有二氧化硅粒子，二氧化硅粒子可为二氧化硅膜提供成核位点，有助于提高二氧化硅膜的致密度，改善磁性硅粉的扩散性能，有利于提高耐腐蚀磁性材料的磁性。
[0017]优选的，所述水性溶剂选用硅溶胶，所述硅溶胶的含水率为76％
‑
82％。
[0018]通过采用上述技术方案，当硅溶胶的含水率过高时，硅溶胶改善二氧化硅膜成型效果的作用不明显。当硅溶胶的含水率过低时，硅溶胶中的二氧化硅粒子容易发生团聚，影响二氧化硅膜的成型效果。当硅溶胶的含水率为76％
‑
82％时，二氧化硅膜的成型效果较好。
[0019]优选的，所述改性液的配方中还包括8
‑
12份硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂选用叔丁氧基三甲基硅烷。
[0020]通过采用上述技术方案，当磁性硅粉成型后，叔丁氧基三甲基硅烷与磁性硅粉表面的二氧化硅膜结合，并接枝在二氧化硅膜表面，使二氧化硅膜表面具有疏水性，能够加快磁性硅粉的干燥速度。当磁性硅粉在基体中完成分散和的定向排列后，叔丁氧基三甲基硅烷在高温下分解，从而减少了对后续加工步骤造成影响的可能。
[0021]此外，由于叔丁氧基三甲基硅烷水解仅能产生一个硅醇基，因此接枝在二氧化硅膜表面的叔丁氧基三甲基硅烷无法再与另一个叔丁氧基三甲基硅烷分子缩聚，从而减少了
磁性硅粉颗粒之间通过硅烷偶联剂发生团聚的可能，改善了磁性硅粉在磁性材料基体中的分散效果，有助于提高耐腐蚀磁性材料的磁性。
[0022]优选的，所述硅酸盐矿物颗粒选用钢渣粉或蒙脱土。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀磁性材料，其特征在于，由包括如下重量份的原料烧结而成：磁性硅粉20
‑
40份，磁合金粉100
‑
120份，硅酸盐矿物颗粒2
‑
6份，稻壳灰2
‑
6份，所述磁性硅粉为表面包覆有二氧化硅膜的磁性颗粒，所述磁合金粉由包括以下重量份的组分经过熔炼以及粉碎后得到：钕38
‑
42份，铜0.2
‑
1.0份，硼铁13
‑
17份，铝0.4
‑
0.8份，轧10.5
‑
12.5份，铌铁0.5
‑
2.5份，铈53.5
‑
57.5份，铁171
‑
179份。2.根据权利要求1所述的耐腐蚀磁性材料，其特征在于，由包括如下重量份的原料烧结而成：磁性硅粉25
‑
35份，磁合金粉105
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115份，硅酸盐矿物颗粒3
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5份，稻壳灰3
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5份。3.根据权利要求1所述的耐腐蚀磁性材料，其特征在于，所述磁性硅粉由纳米铁黑在改性液中改性后得到，所述改性液的配方中包括以下重量份的组分：硅酸钠20
‑
40份，水性溶剂100
‑
120份。4.根据权利要求3所述的耐腐蚀磁性材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵吉明，
申请(专利权)人：宁波合力磁材技术有限公司，
类型：发明
国别省市：