【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能材料，尤其是一种耐高温、高韧性各向异性粘结磁体的制备方法。
技术介绍
1、粘结磁体具有性能一致性好、尺寸精确、形状复杂、材料利用率高、易与金属/塑料件集成等优点，在稀土永磁体领域占有重要地位，包括电子、电机、医疗设备、能源产业和科学研究。然而，传统粘结磁体在高温和高应力环境下存在明显的局限性。这些问题包括但不限于以下几点：①矫顽力的降低。磁性材料在高温条件下往往会失去磁性，其矫顽力急剧下降，导致磁性性能不再满足特定应用的需求。②脆性和耐温性差。即使在粘结磁体中，传统的粘结方法也存在问题，特别是在高温和高应力条件下。磁性粒子与粘合剂之间的结合可能不足，导致磁性粒子的脱落或磁体的失效。这种情况在高温环境下尤为显著，因为常规粘合剂可能会分解或失去粘合性。③各向同性。传统材料通常具有各向同性，这意味着它们在不同方向上的磁性性能相似。然而，一些应用需要材料在不同方向上具有不同的磁性特性，这就需要各向异性材料。
2、为了满足各种高温和高应力应用的需求，如航空发动机、高温电机、磁共振成像设备等，需要耐高温磁性材料。这些应用要求磁性材料在高温条件下仍然保持其磁性能，以确保设备的可靠性和性能。传统粘结磁体在这些极端条件下表现不佳，因此需要一种新型材料或制备方法，以满足高温应用的需求。
3、鉴于现有的磁性材料在高温和高应力环境下的限制，需要技术创新以开发能够满足这些需求的各向异性粘结磁体。与现有的技术相比，本专利技术最大的特点有：①选择高温稳定性的磁性材料，以确保在高温条件下仍然保持其磁性；②开发了一种新型
技术实现思路
1、本专利技术开发了一种高耐温性和高韧性新型粘合剂，将其与通过预处理的高温稳定性的各向异性磁粉进行溶液共混，然后经过固液分离得到磁粉/改性粘结剂复合沉淀物，最后通过挤出或压延成型制备出一种高耐温性和高韧性的各向异性粘结磁体。
2、本专利技术的目的是通过以下步骤实现的：
3、步骤(1)改性粘结剂溶液的制备；
4、将粘结剂加入溶液中，在合适温度下搅拌，使得粘结剂能完全溶于溶液中，然后向溶液加入扩链剂进行扩链改性，得到改性粘结剂溶液；
5、其中，所述的粘结剂为热塑性弹性体，优选为聚氨酯弹性体(tpu)；
6、其中，所述的溶液为能够溶解所述粘结剂的良性溶剂，当粘结剂树脂为tpu时，溶液优选为n,n-二甲基甲酰胺溶剂；
7、其中，所述的扩链剂为环氧化合物、二酸酐、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、亚磷酸酯和二噁唑啉中的任意一种；扩链剂的用量为粘结剂质量的0.1-10％；
8、进一步，所述的扩链改性中，当粘结剂优选为tpu时，扩链剂优选mdi，反应过程中mdi中的二异氰酸根(-n＝c＝o)与tpu中的分子链中氨基甲酸酯基团(－nhcoo－)发生反应，反应机理如下反应式所示：
9、
10、tpu扩链改性反应式
11、其中反应条件优选为180℃下搅拌6-12h，使得反应能充分完成。
12、步骤(2)磁粉/改性粘结剂复合沉淀物的制备；
13、向步骤(1)得到改性粘结剂溶液中加入表面预处理的各向异性磁粉，通过搅拌使磁粉均匀分布在溶液中，之后固液分离除去未反应的扩链剂，得到磁粉/改性粘结剂复合沉淀物；
14、其中，所述的各向异性磁粉优选为具有高温稳定性的各向异性磁粉或具有高温稳定性的各向异性磁粉与各向异性nd-fe-b磁粉的混合磁粉；具有高温稳定性的各向异性磁粉选自各向异性sm-co磁粉、各向异性sm-fe-n磁粉中的一种或几种；当选用具有高温稳定性的各向异性磁粉与各向异性nd-fe-b磁粉的混合磁粉时，nd-fe-b磁粉为具有高温稳定性的各向异性磁粉的60-90wt％。
15、其中，表面预处理步骤为：将表面预处理剂溶于丙酮中，然后搅拌以达到均匀分布；然后将混合物置于真空干燥箱中干燥以去除溶剂丙酮，最终得到表面预处理的磁粉；
16、其中，表面预处理剂优选为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂的一种或两种的混合物，其质量为磁粉的0.5-1.0wt％。
17、其中，所述的磁粉/改性粘结剂复合沉淀物中磁粉与粘结剂的质量比例为99:1 -90:10。
18、其中，所述固液分离的方式为真空抽滤，所述过滤所采用的过滤膜的孔径在0.22μm以下；
19、步骤(3)各向异性粘结磁体成型：
20、将步骤(2)的磁粉/改性粘结剂复合沉淀物进行真空干燥，然后破碎过筛；将破碎得到的颗粒与增塑剂、润滑剂、抗氧化剂等中的一种或几种作为加工助剂搅拌混合均匀后进行挤出或压延成型，优选得到厚度为0.1-4mm的磁通薄片。
21、其中，所述真空干燥温度为40-80℃。
22、其中，所述加工助剂的质量为磁粉/改性粘结剂复合沉淀物质量的0.1-5％。
23、与现有的技术相比，本专利技术最大的特点有：①通过对热塑性弹性体进行改性开发了一种新型粘合剂，其特点包括高耐温性和高韧性。这种粘合剂可以在高温环境下保持其完整性，同时具有足够的韧性；②通过溶液共混的方式制备的磁粉/粘结剂混合物，对常规熔融共混造粒的方式进行了优化，避免了磁粉在常规共混造粒中发生氧化造成的磁性能降低的风险；③将高耐温性和高韧性粘结剂与高温稳定性的各向异性磁粉结合，实现了高温稳定性、高韧性各向异性粘结磁体的制备。
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1.一种耐高温、高韧性各向异性粘结磁体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的粘结剂为聚氨酯弹性体(TPU)，溶液为N,N-二甲基甲酰胺溶剂；扩链剂为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，改性反应过程中MDI中的二异氰酸根(-N＝C＝O)与TPU中的分子链中氨基甲酸酯基团(－NHCOO－)发生反应，反应机理如下反应式所示：
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)当选用具有高温稳定性的各向异性磁粉与各向异性Nd-Fe-B磁粉的混合磁粉时，Nd-Fe-B磁粉为具有高温稳定性的各向异性磁粉的60-90wt％。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)表面预处理步骤为：将表面预处理剂溶于丙酮中，然后搅拌以达到均匀分布；然后将混合物置于真空干燥箱中干燥以去除溶剂丙酮，最终得到表面预处理的磁粉。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述固液分离的方式为真空抽滤，所述过滤所采用的过滤膜的孔径在0.2
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)加工助剂选自增塑剂、润滑剂、抗氧化剂等中的一种或几种；所述加工助剂的质量为磁粉/改性粘结剂复合沉淀物质量的0.1-5％。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述真空干燥温度为40-80℃。
9.按照权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的耐高温、高韧性各向异性粘结磁体。
10.权利要求1-3任一项所述的方法中得到的改性粘结剂在粘结磁体中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种耐高温、高韧性各向异性粘结磁体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的粘结剂为聚氨酯弹性体(tpu)，溶液为n,n-二甲基甲酰胺溶剂；扩链剂为二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，改性反应过程中mdi中的二异氰酸根(-n＝c＝o)与tpu中的分子链中氨基甲酸酯基团(－nhcoo－)发生反应，反应机理如下反应式所示：
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)当选用具有高温稳定性的各向异性磁粉与各向异性nd-fe-b磁粉的混合磁粉时，nd-fe-b磁粉为具有高温稳定性的各向异性磁粉的60-90wt％。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)表面预处理步骤为...
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