永磁材料是發(fā)現(xiàn)和使用*早的一類磁性材料，也是目前種類繁多、進(jìn)展迅速和應(yīng)用廣泛的磁性材料．已經(jīng)成為與半導(dǎo)體等并駕齊驅(qū)的4大基礎(chǔ)功能材料之一。目前工業(yè)化生產(chǎn)的永磁材料主要有鋁鎳鉆(AlNiCo)、鐵氧體(Ferrite)、釤鈷(SmCo)和釹鐵硼(NbFeB)等4類。傳統(tǒng)永磁材料的共同缺點(diǎn)是易損、易碎、為滿足尺寸和外觀的要求需要進(jìn)行后加工時(shí)難于制成復(fù)雜的形狀等。粘結(jié)永磁體正是為克服這些缺點(diǎn)應(yīng)運(yùn)而生的。
　　粘結(jié)永磁與傳統(tǒng)燒結(jié)永磁相比，具有諸如批量生產(chǎn)性好、產(chǎn)品尺寸精度高、易成型復(fù)雜形狀磁體、機(jī)械強(qiáng)度高、密度低、可一體化成型、可制成各向異性磁體以及可以再生利用等一系列的優(yōu)點(diǎn)，因此獲得了廣泛的應(yīng)用粘接磁體是指用永磁粉末混入一定比例的粘接劑，按一定的工藝而制成的一種磁體，因永磁粉末種類、粘接劑種類、成形方法、*終磁體的性質(zhì)不同而異 按其生產(chǎn)工藝可以分為4類：壓縮成型(compression)、注射成型(injection molding)、擠壓成型(extrusion)、壓延成型(calendering)，其中的注射成型是指將加熱的混煉料強(qiáng)制通過(guò)螺桿注入模腔固化成型。由于可以制作形狀復(fù)雜的產(chǎn)品及組件，且產(chǎn)品尺寸精度高，因此在國(guó)外將注射成型稱為近終形成型(near net shape)。
　　研究表明 ，粘接劑、磁粉含量、磁場(chǎng)注塑機(jī)和模具結(jié)構(gòu)在磁體注塑中起著關(guān)鍵的作用。
　　1 粘接劑
　　塑料磁體的尺寸、形狀、強(qiáng)度、耐腐蝕性以及成型時(shí)所需的流動(dòng)性等主要是由粘接劑提供的。因此，對(duì)粘接劑的研究和開發(fā)十分關(guān)鍵。根據(jù)粘接劑在注塑磁體中的作用以及磁體生產(chǎn)工藝和磁體的使用要求．選擇粘接劑時(shí)應(yīng)該考慮的因素有：
　　(1)良好的流動(dòng)性；
　　(2)良好的耐熱性、耐候性、阻燃性、抗老化性等物理化學(xué)性能；
　　(3)小的收縮率，以便保證磁體的尺寸精度；
　　(4)在滿足 ：藝和使用性能的前提下盡量小的粘接劑用量，以保證較高的磁性能；
　　(5)通過(guò)加入增塑劑、增強(qiáng)劑和耦聯(lián)劑等來(lái)滿足磁體的機(jī)械性能
　　目前，磁體粘接劑一般選用多種組分配制而成的高分子合成粘接劑，其組成主要包括基料、助劑(耦聯(lián)劑、增塑劑、增韌劑、穩(wěn)定劑、抗老化劑、阻燃劑等)。除了基料和耦聯(lián)劑是必須的成分外，其他成分視工藝和性能要求決定。
　　1．1 基料
　　目前粘接磁體所用的粘接劑基料主要是熱塑性樹脂，因?yàn)樗�具有流�?dòng)性好、注塑工藝好控制、再生容易等優(yōu)點(diǎn)。這類高分子材料主要有：聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)等；
　　在以上高分子材料中，聚酰胺用得*多 由于聚酰胺樹脂的吸水性強(qiáng)，可以選用反應(yīng)注射成型(RIM)聚酰胺 。另外，為了適應(yīng)諸如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)室等高溫使用場(chǎng)合，可以采用芳香族聚酰胺(即分子鏈中含有苯環(huán)的)，如HT—PA(1)，HT—PA(2)的熱變形溫度分別為225 c和2l5℃ ，且抗壓強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度優(yōu)越：新型PPS樹脂具有直鏈狀高分子特有的粘性、牢固的特性，熱變形溫度可達(dá)260℃ 以上，吸水率比聚酰胺類粘接劑要小。
　　1．2 助 劑
　　由于磁粉是無(wú)機(jī)物，而粘接劑是有機(jī)物，因此必須借助耦聯(lián)劑將二者緊密結(jié)合起來(lái)。耦聯(lián)劑同時(shí)還可以提高混和物的磁性能、流動(dòng)性、粘接強(qiáng)度、耐熱性和耐水性等。目前在磁體注塑成形中所用的耦聯(lián)劑主要是有機(jī)硅烷耦聯(lián)劑，如KH550。增塑劑可以改善粘接劑的流動(dòng)性、可成形性和尺寸穩(wěn)定性等，常用的有*醇和酚類。為了改善磁體的抗沖擊性，常添加一些諸如苯二甲酸酯類的高沸點(diǎn)有機(jī)化合物作為增韌劑。為了提高粘接劑的穩(wěn)定性，常使用抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑。另外，可加入滑石粉、二硫化鉬等潤(rùn)滑劑來(lái)改善粘接劑的成形性，減少摩擦。
　　今后，塑料磁體粘接劑的開發(fā)應(yīng)主要集中在以下4個(gè)方面：
　　(1)開發(fā)具有更好耐熱性的粘接利，以適應(yīng)快速發(fā)展的汽車產(chǎn)業(yè)；
　　(2)開發(fā)粘性更好、流動(dòng)性更強(qiáng)的粘接劑，以提高注塑磁體*大磁能積；
　　(3)研究如何提高磁體與粘接劑相容性的工藝技術(shù)；
　　(4)研究如何改善磁粉與粘接劑的結(jié)合力問(wèn)題。
　　2 磁粉含量
　　隨著磁粉含量的增加，所得塑料磁體的剩余磁通密度、*大磁能積和矯頑力都會(huì)提高。但是，磁粉含量的增加會(huì)使得熔體的流動(dòng)性下降，不利于成型加工，而且磁體的抗彎強(qiáng)度也會(huì)下降。因此，應(yīng)該綜合考慮磁性能、加工性能和產(chǎn)品機(jī)械性能的影響，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定*佳的磁粉含量。比如，據(jù)研究，當(dāng)磁粉含量在91％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，NbFeB的上述綜合性能*好 。
　　3 磁場(chǎng)注塑機(jī)
　　磁場(chǎng)注射成型機(jī)是制造塑料粘接磁體的關(guān)鍵設(shè)備。塑料粘接磁體和普通熱塑性塑料成型時(shí)的根本區(qū)別在于：前者含有大量的磁性粉末，會(huì)引起各接觸部件的嚴(yán)重磨損。混煉料流動(dòng)性較差，用普通注射機(jī)難以注射成型。磁場(chǎng)注塑機(jī)主要有料筒、螺桿、噴嘴、充磁線圈、線圈電源、驅(qū)動(dòng)裝置和溫控系統(tǒng)等部分組成。設(shè)計(jì)和制造磁場(chǎng)注塑機(jī)主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：
　　(1)應(yīng)能保證盡可能高的注射壓力，這是順利注射成形高磁性能磁體的重要條件。 且要保證足夠的公稱注射量，以提高產(chǎn)量。
　　(2)料筒、螺桿和噴嘴應(yīng)采用耐熱、耐磨損、耐腐蝕性材料制造。比如：螺桿材料可以選擇38CrMoAIA，并作滲氮處理；料筒可以選擇耐熱、耐磨、耐腐蝕的鎳基合金或含鈦模具鋼制作，內(nèi)表面作硬化處理。螺桿設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)設(shè)置逆流止流環(huán)，考慮到它所受的扭矩很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使螺桿具有足夠的強(qiáng)度一螺桿的驅(qū)動(dòng)宜采用驅(qū)動(dòng)力大而穩(wěn)定的液壓馬達(dá)。 
　　(3)線圈設(shè)計(jì)時(shí)要保證其達(dá)到足夠的磁場(chǎng)強(qiáng)度，一般磁動(dòng)勢(shì)至少要達(dá)到6 000安匝以上。注射機(jī)拉桿間距設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮磁場(chǎng)線圈的拆卸方便。
　　日本是粘結(jié)磁體專用注射成型機(jī)的主要制造國(guó)。目前，在開發(fā)這方面的成套設(shè)備方面，我國(guó)的投入還不夠，而且力量比較分散。
　　4 模具
　　塑料磁體注射模具在澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和脫模系統(tǒng)等方面與一般的塑料注射模具并無(wú)大的差別，區(qū)別在于它需要將物質(zhì)的磁性*大限度地表現(xiàn)出來(lái)，所以需要對(duì)模具進(jìn)行磁場(chǎng)取向設(shè)計(jì)。
就其結(jié)構(gòu)形式而言，模具分為兩板模和三板模：前者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合側(cè)澆口結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品勾同性或軸向取向要求。后者比較復(fù)雜，適合點(diǎn)澆口結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品為徑向取向或多極徑向取向要求。　 
　　注射塑料磁體時(shí)，由于被注射材料的流動(dòng)性差，因此它在流動(dòng)和出模時(shí)的摩擦力大，控溫范圍窄，這些都對(duì)模具材料的選擇提出了特殊要求：要求成形模具鋼具有比較高的硬度、強(qiáng)度、韌性、耐磨性和耐腐蝕性，而且需合理地采用熱處理工藝。更重要的是，為了在注射成型時(shí)施加磁場(chǎng)取向，取向磁場(chǎng)在模具中形成的磁路必須產(chǎn)生特定的取向要求 常用的取向方式有軸向取向、徑向取向和徑向多極取向。軸向取向和徑向取向采用外部電流磁場(chǎng)提供磁路，前者只允許磁力線軸向穿過(guò)軸線方向，因此與制品徑向接觸的部位都要采用非磁性材料；而后者只有與制品徑向接觸的部位采用強(qiáng)磁性材料。多極徑向取向則是采用永磁體形成磁路，這時(shí)需要將尺寸合理的強(qiáng)磁體沿型腔周邊合理分布，以形成多個(gè)均勻分布的磁場(chǎng)，因此，這種取向方式需要將磁性材料和非磁性材料科學(xué)合理地組合在一起。比較常用的磁性材料有工業(yè)純鐵、鐵鈷合金等，非磁性材料主要是高強(qiáng)度不銹鋼、鈹銅等。　　
　　應(yīng)特別注意對(duì)磁場(chǎng)的控制：在注射之前應(yīng)首先形成磁場(chǎng)，并待磁場(chǎng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)才開始注射。而在冷卻開始的同時(shí)形成去磁狀態(tài)，冷卻結(jié)束時(shí)去磁狀態(tài)也同時(shí)消失。　　
　　5 結(jié)論　　
　　注塑磁體為高精度工業(yè)用磁性器件，可廣泛應(yīng)用于電子、汽車、航空和其他領(lǐng)域。目前，日本等發(fā)達(dá)國(guó)家注塑磁體的產(chǎn)量已經(jīng)占粘接磁體總產(chǎn)量的30％ 以上．而且制成品精度高、磁性強(qiáng)。由于我國(guó)具有豐富的稀土資源，近年來(lái)從事注塑磁體研究和生產(chǎn)的單位也在逐漸增加。只有解決了塑料磁體生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，才能使我國(guó)在未來(lái)國(guó)際永磁市場(chǎng)上占有一席之地。