一种良好温度特性复合各向异性稀土永磁材料的制备方法.pdf

一种良好温度特性复合各向异性稀土永磁材料的制造方法，属于稀土永磁材料技术领域。各向异性稀土永磁材料是由按一定比例配合、平均颗粒直径在限定范围内的R1FeBM粗磁性粉末和R2CoM′细磁性粉末以及包覆在磁性粉末表面的偶联剂所复合而成，其中R1和R2为稀土类元素。此种复合材料经过与有机粘结剂在适当温度下的造粒过程，使温度特性更好的R2CoM′细磁性粉末均匀地包覆在R1FeBM粗磁性粉末颗粒周围。由这种复合磁粉在磁场作用下制成的注塑、模压以及挤出等粘结类磁体，不仅可以改善R1FeBM的温度特性和使用温度，同时也能获得优于其中任何一种单独材料所制磁体的综合磁性能。

1、  一种良好温度特性复合各向异性稀土永磁材料的制备方法，由R₁FeBM粗磁性粉末和R₂CoM′细磁性粉末以及包覆在磁性粉末表面的偶联剂所复合而成，其特征在于：制备步骤为：
(1)将经过HDDR氢处理后得到的R₁FeBM磁各向异性粉末在惰性气氛保护下破碎得到平均颗粒直径为50～250μm的粗粉；
(2)选取R₂CoM′材料将其在保护气氛中研磨至5～50μm的细粉；
(3)使用偶联剂将R₁FeBM磁性粗粉和R₂CoM′磁性细粉分别进行表面包覆处理；最后，按照配比将表面包覆了偶联剂的R₁FeBM磁性粗粉和R₂CoM′磁性细粉充分混合在一起得到磁性能优异、使用温度高的各向异性复合稀土永磁粉末材料；
其中，上述的R₁FeBM粗磁铁粉末是将主成份为稀土元素R₁、铁Fe及硼的合金进行HDDR氢处理以后得到的平均颗粒直径为50～250μm的R₁FeBM磁各向异性粉末，其质量比为50～95％；R₂CoM′细磁性粉末主成分为稀土元素R₂和钴Co的平均颗粒直径为5～50μm的磁各向异性粉末，其质量比为5～50％，
或者，所述的两种磁性粉末的偶联剂包覆处理在两种磁性粉末混合后进行，先将R₁FeBM磁性粗粉和R₂CoM′磁性细粉按配比充分混合在一起，然后对混合后的磁性粉末进行偶联剂的表面包覆达到同样效果。

2、  按照权利要求1所述的方法，其特征在于，复合各向异性稀土永磁材料粉末是由R₁FeBM粗磁性粉末和R₂CoM′细磁性粉末所复合而成，R₁FeBM中的R₁包括Nd、Pr、La、Ce、Sm、Dy、Tb、Er稀土元素，其中Nd、Pr为R₁的主要元素，其在全部R₁总量中所占原子比列不得少于50at％；其中的M包括Ga、Zr、Nb、V、Hf、Al、Zn、Ti、Ta作为添加元素，但其总量之和不大于5at％；将按合金设计成分要求的原材料在真空熔炼炉中熔炼成大块铸锭，或在快淬炉中制成厚度在0.3mm的鳞片，将大块铸锭或鳞片在惰性气氛保护下于1273～1433k温度进行均匀化处理15～40小时，处理后的材料经破碎至平均颗粒直径小于10mm的颗粒，置于HDDR处理炉中进行HDDR工艺处理，HDDR处理工艺过程包括低温氢化、高温歧化、高温脱氢、冷却四个阶段，处理后的颗粒再研磨至50～250μm的细颗粒或称粗粉，这些粗粉中的每一个单独粉末颗粒都具有各向异性特征；
其中，R₂CoM′材料选择矫顽力iHc大于1200kA/m的此类材料的烧结体或通过还原扩散法制成的粉体，在惰性保护气氛中研磨至5～50μm细粉，这些细粉中的每一个单独颗粒都具有各向异性的特征，
将上述两种磁粉按下述质量配比混合，R₁FeBM型粗粉配入的重量为50～95％，R₂CoM′型细粉配入重量为5～50mass％。

3、  按照权利要求1所述的方法，其特征在于，复合各向异性稀土永磁材料的表面包覆处理，磁性粉末颗粒的表面包覆处理在两种磁性粉末混合后进行，或者对两种磁性粉末分别进行表面包覆处理后再进行混合，经偶联剂包覆处理后的粉末颗粒以具有好的流动性和分散性为特征，用于包覆磁粉颗粒的偶联剂使用量为磁粉质量的0.1～1％。

4、  按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的复合磁性粉末与有机类粘结剂混合造粒后制作成粘结磁体，其中有机类粘结剂的质量比为1～10％，复合磁性粉末的质量比为90～99％，成型的方式包括注射成型、模压成型或挤出成型。

5、  按照权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述得到的复合磁粉和热塑性有机粘结剂的混合物置于具有保护气氛的造粒机内，在热塑性有机粘结剂熔化点～330℃的温度、将热塑性有机粘结剂与磁粉充份混炼、造粒，将造粒后制成的粒料，置于带有特制模具的磁场注射机中，特制模具是指针对所要制作的磁体产品的形状、尺寸、磁极分布等特征设计制作的具有与所制产品形状尺寸相对应的尺寸结构、能提供磁场分布以及加热系统等其它制备该磁体产品所必须辅助装置，在模具中施加的磁场由电磁线圈提供或者永磁体提供，在热塑性有机粘结剂熔化点～350℃的温度、使热塑性有机粘结剂处于熔融的状态，在800～2000kgf/cm²的压力条件下射入到施加磁场的模具成型腔内，在716～3200kA/m的取向磁场作用下，将复合各向异性稀土永磁粉末颗粒充磁定向排布，定型后制成性能优异的具有各向异性特征的稀土永磁注射成型粘结磁体；
上述热塑性有机物包括尼龙PA、聚苯硫醚PPS或橡胶，热塑性有机粘结剂的重量占到了总混合物的5～10％。

6、  按照权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述得到的复合磁性粉末与热固性有机粘结剂混合在一起，热固性有机粘结剂为环氧树脂，热固性有机粘结剂的质量占到了总混合物的1～5％，将复合各向异性稀土永磁粉末和热固性有机粘结剂混合、造粒后，在热固性有机粘结剂软化点～200℃的温度、使有机物处于软化状态或熔融状态下，置于716～3200kA/m的磁场中，施加1000～9000kgf/cm²的压力，在施加磁场的成型腔内将各向异性稀土永磁粉末颗粒充磁定向排布，定型后制成各向异性稀土永磁模压粘结磁体。

一种良好温度特性复合各向异性稀土永磁材料的制备方法
技术领域
本发明属于稀土永磁材料技术领域，特别是提供了一种具有良好温度特性的复合各向异性稀土永磁材料的制造方法，以及利用这种稀土永磁粉末制作的满足更高温度要求的各向异性粘结磁体，磁体的成型方式为注塑成型，也可用于模压成型及挤出成型。
技术背景
高性能的永磁体被广泛应用于各类机电设备中，特别是在小型化的电机中更是有着重要的意义。作为新近发展起来的以HDDR NdFeB为代表的各向异性粘结稀土永磁材料，其优异的磁性能远高于常用的各向同性永磁材料，应用前景非常乐观。用HDDR(吸氢—歧化—脱氢—再复合)工艺制造的各向异性NdFeB磁粉具有优异的综合磁性能，用此材料制成的各向异性粘结类磁体，无论采用模压成型还是注射成型所获得的磁体性能均达到了目前市场上最多使用的MQ类NdFeB材料的2倍左右，甚至更高。但这类材料的缺点是温度特性不够理想，这里人们关心的温度特性主要是指最高使用温度。在通常采用的成分和工艺条件下，HDDR NdFeB产品的最高使用温度很难突破373K，但磁件的很多使用环境要求永磁材料具有比较高的使用温度，特别是在汽车领域，这是制约其应用的一个重要因素。为了拓展其应用，必须采取一些办法提高其使用温度。NdFeB磁粉使用温度低的缺点在烧结NdFeB材料中也存在，烧结NdFeB解决这个问题的有效途径是在合金中用少量的重稀土，如Dy、Tb等，取代部分的Nd(或Pr)，提高材料的矫顽力(iHc)，从而达到提高使用温度的目的，这种方法对烧结NdFeB非常有效。但这种方法用在HDDR NdFeB中较困难，在HDDR NdFeB材料中通过简单的加入Dy、Tb等元素很难获得高的矫顽力，必须经过一个十分复杂的处理过程才能实现，实现起来比较困难，换句话说，从工业化角度来讲不是一个简单可行的办法。
另外一种改善HDDR NdFeB磁性粉末温度特性的方法是通过加入一些温度特性较好的磁性粉末与之混合制成复合型磁性粉末。人们将顽力温度系数为正值的各向异性铁氧体粉末与HDDR NdFeB磁性粉末复合，来改善HDDR NdFeB磁性粉末的温度特性，但由于铁氧体材料的磁性能很低，少量的添加对HDDR NdFeB磁性粉末的温度特性影响甚微，而大量的添加会使混合后的材料磁性能明显下降，从而失去了各向异性NdFeB的性能优势。
日本住友金属矿山有限公司文章[1]中介绍了SmFeN的特征，发现SmFeN材料具有比HDDR NdFeB好的温度特性，在具有可比矫顽力的条件下，SmFeN的最高使用温度可达到408K，而HDDR NdFeB仅有373K，在此，最高使用温度由P＝2条件下、测量的磁通不可逆损失等于5％时对应的温度来定义，因此二者复合可望使HDDR NdFeB的最高使用温度得到改善，遗憾的是文章未给出二者复合的有关数据。
公开号为CN1606104A和CN1647218A的专利文献中，提出了一种各向异性NdFeB系粗磁粉颗粒中添加R₂Fe(N，B)系微粒子的方法提高材料的实效温度特征，但对于材料的最高使用温度特性没有进行说明。借鉴前期工作的结果，HDDR NdFeB和R₂Fe(N，B)复合有可能是提高磁体最高使用温度的一个有效途径，但R₂Fe(N，B)系，这里主要就是SmFeN材料，制造工艺比较复杂，且由于该类磁粉尺寸过于细小，极易发生氧化，因而其保护及与HDDRNdFeB粉混合工艺都相应较复杂，因此采用SmFeN与HDDR NdFeB复合，从理论上是可行的，但从工业生产角度可能是一个高成本的途径，不利于大面积推广。
本发明就是鉴于以上情况，提出了一种新的简单实用的方法，制造出一种兼具优异磁性能和高使用温度的复合磁各向异性稀土永磁材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有良好温度特性各向异性稀土永磁材料的制造方法，将一种具有高磁性能的磁各向异性粗颗粒粉与另一种具有优异温度特性的磁各向异性细颗粒粉配合，经过特定的混合造粒和磁场成型过程，制造出既具有优异磁性能，又有较好温度特性和生产上可行的新型粘结稀土永磁材料。
本发明由R₁FeBM粗磁性粉末和R₂CoM′细磁性粉末以及包覆在磁性粉末表面的偶联剂所复合而成，制备步骤为：
(1)将经过HDDR氢处理后得到的R₁FeBM磁各向异性粉末在惰性气氛保护下破碎得到平均颗粒直径为50～250μm的粗粉；
(2)选取R₂CoM′材料将其在保护气氛中研磨至5～50μm的细粉；
(3)使用偶联剂将R₁FeBM磁性粗粉和R₂CoM′磁性细粉分别进行表面包覆处理；最后，按照配比将表面包覆了偶联剂的R₁FeBM磁性粗粉和R₂CoM′磁性细粉充分混合在一起得到磁性能优异、使用温度高的各向异性复合稀土永磁粉末材料，
其中，上述的R₁FeBM粗磁铁粉末是将主成份为稀土元素(R₁)、铁(Fe)及硼(B)的合金进行HDDR氢处理以后得到的平均颗粒直径为50～250μm的R₁FeBM磁各向异性粉末，其质量比为50～95mass％；R₂CoM′细磁性粉末主成分为稀土元素(R₂)和钴(Co)的平均颗粒直径为5～50μm的磁各向异性粉末，其质量比为5～50mass％。
上述两种磁性粉末的偶联剂包覆处理也可以在两种磁性粉末混合后进行，即先将R₁FeBM磁性粗粉和R₂CoM′磁性细粉按配比充分混合在一起，然后对混合后的磁性粉末进行偶联剂的表面包覆也可达到同样效果。
完全不同于传统的MQ型各向同性粘结磁体，本发明的目的是制造各向异性粘结磁体，正是这种各向异性导致了磁体的最大磁能积(BH)max具有两倍于传统的MQ型产品。根据粘结永磁体的制造原理，若想得到各向异性粘结永磁体，作为主体原材料的磁粉R₁FeBM和R₂CoM′本身必须具备各向异性特征。
复合各向异性稀土永磁材料粉末是由R₁FeBM粗磁性粉末和R₂CoM′细磁性粉末所复合而成，R₁FeBM中的R₁包括Nd、Pr、La、Ce、Sm、Dy、Tb、Er稀土元素，其中Nd、Pr为R₁的主要元素，因为Nd、Pr与Fe、B形成的Nd(Pr)₂Fe₁₄B化合物，与其它元素相比具有最高的饱和磁化强度。为了某些特殊作用可选择Nd、Pr之外的其它稀土元素加入合金中，但都将导致材料的饱和磁化强度降低，从而降低最终磁粉的磁性能，因此Nd、Pr在R₁中的含量不得少于R₁总量的50at％。与烧结NdFeB不同，单纯的R₁FeBM不能获得满意的各向异性和综合磁性能，为了提高各向异性、提高材料的矫顽力和改善退磁曲线的方形度，还需要添加一定量的R₁、Fe、B之外的其它元素M，包括Ga、Zr、Nb、V、Hf、Al、Zn、Ti、Ta作为添加元素，但这些金属元素皆属于非铁磁性材料，加入量过大会严重降低材料的饱和磁化强度，因此R₁FeBM中M的总加入量不大于5at％，最佳的情况是M应控制在1at％的范围内。
将按合金设计成分要求的原材料在真空熔炼炉中于1473K炼成R₁FeBM合金，结晶冷却过程可以有两种方法，一种是浇注成大块铸锭，一种是冷却至甩带机上制成0.3mm左右的鳞片，两种方法获得的晶粒尺寸不同，前者约在10～100μm，后者仅有几个微米。很显然，这样的一个磁粉颗粒中必然包含着若干原始铸态晶粒，这就很难使每个颗粒都具有各向异性的特征。
为了让用于制造粘结磁体的R₁FeBM粗粉末颗粒具有原始铸态的单晶特点，需要对大块铸锭或鳞片进行以晶粒长大和成分均匀化为目的的均匀化处理，将大块铸锭或鳞片在惰性气氛保护下于1273～1433k温度进行均匀化处理15～40小时。通过这一处理，大块铸态或鳞片状的合金晶粒长大至300μm以上，这就保证了均匀化处理之后的合金破碎后，每个单独的粉末颗粒(50～250μm)是处于原始合金的单晶状态。由于均匀化和晶粒长大过程是通过原子扩散和晶界迁移来完成，因此要具备必要的热力学和动力学条件，如果温度小于1273K这个过程会很慢或根本不能发生，如高于1433K材料会熔化，因此均匀化须在1273～1433K之间进行，时间为15～40小时。
为了随后HDDR处理的方便，将上述均匀化处理后的大块铸锭或鳞片破碎至10mm左右的颗粒放入HDDR处理炉中进行HDDR处理。所谓的HDDR处理工艺过程包括低温氢化、高温歧化、高温脱氢、冷却四个阶段，是将材料置于真空炉中，通过在不同的氢分压、温度和真空条件下完成氢化—歧化—脱氢—再复合这一近似可逆的相变过程，所谓的可逆是指由Nd₂Fe₁4B相开始经过一个吸氢—脱氢的过程，完成了一个歧化分解一再复合重新回到Nd₂Fe₁₄B相。所谓近似可逆是指HDDR处理前后的Nd₂Fe₁₄B相晶粒尺寸发生了很大变化，如前所述HDDR处理前Nd₂Fe₁₄B相的晶粒粒径为几百微米，而经过HDDR处理后的Nd₂Fe₁₄B相的晶粒粒径仅有0.3微米左右，即处理前后晶粒度发生了10³量级的变化。虽然经过HDDR处理，一个原始的Nd₂Fe₁₄B相单晶变成了具有成千上万晶粒的多晶体，但由于这些小晶粒具有传承母相晶体方向的特征，因此在原始母相颗粒中形成排列整齐、方向一致的小晶粒群，使原母相颗粒仍表现出各向异性的特征。处理后的颗粒再研磨至50～250μm的细颗粒或称粗粉，这些粗粉中的每一个单独粉末颗粒都具有各向异性特征。
本发明采用的第二种磁性粉末为稀土—钴系材料，R₂CoM′，选择矫顽力iHc大于1200kA/m的此类材料的烧结体或通过还原扩散法制成的粉体，在惰性保护气氛中研磨至5～50μm细粉，这些细粉中的每一个单独颗粒都具有各向异性的特征。由于这种磁性粉末是用来与HDDR NdFeB粉末复合，因此必须各项磁参量，尤其是矫顽力iHc，必须与HDDR NdFeB匹配。由于HDDR NdFeB如选择在较高温度下使用，其矫顽力iHc最好选择在大于1040～1120kA/m，如果与之复合的R₂CoM′材料iHc<1040～1120kA/m，则后者不能充分发挥其补偿作用，因此第二种磁性粉末R₂CoM′的矫顽力iHc须大于1200kA/m。在本发明中R₂CoM′磁性粉末主要选择矫顽力iHc须大于1200kA/m的Sm₂(CoCuFeZr)₁₇材料。
将上述两种不同类型和不同粒径的磁性粉末按下述重量配比混合，R₁FeBM型粗粉配入的重量为50～95％，R₂CoM′型细粉配入重量为5～50mass％。
复合各向异性稀土永磁材料的表面包覆处理，磁性粉末颗粒的表面包覆处理在两种磁性粉末混合后进行，或者对两种磁性粉末分别进行表面包覆处理后再进行混合，经偶联剂包覆处理后的粉末颗粒具有好的流动性和分散性，用于包覆磁粉颗粒的偶联剂使用量为磁粉质量的0.1～1％。
上述进行了表面包覆处理的复合磁性粉末与有机类粘结剂混合造粒后制作成粘结磁体，其中有机类粘结剂的质量比为1～10％，复合磁性粉末的质量比为90～99％，成型的方式包括注射成型、模压成型或挤出成型。
将上述进行了表面包覆处理的复合磁粉和热塑性有机粘结剂的混合物置于具有惰性保护气氛的造粒机内，在热塑性有机粘结剂熔化点～330℃的温度、将热塑性有机粘结剂与磁粉充份混炼、造粒，将造粒后制成的粒料，置于带有特制模具的磁场注射机中，所谓特制模具是指针对所要制作的磁体产品的形状、尺寸、磁极分布等特征设计制作的具有与所制样品尺寸形状所对应的尺寸结构、能提供磁场分布以及加热系统等其它制备该磁体产品所必须辅助装置，在模具中施加的磁场可以由电磁线圈提供或者永磁体提供，在热塑性有机粘结剂熔化点～350℃的温度、使热塑性有机粘结剂处于熔融的状态，在800～2000kgf/cm²的压力条件下射入到施加磁场的模具成型腔内，在716～3200kA/m的取向磁场作用下，将复合各向异性稀土永磁粉末颗粒充磁定向排布，定型后制成性能优异的具有各向异性特征的稀土永磁注射成型粘结磁体；
上述热塑性有机物包括尼龙PA、聚苯硫醚PPS或橡胶，热塑性有机粘结剂的重量占到了最终总混合物的5～10％。
上述得到的复合磁性粉末与热固性有机粘结剂混合在一起，热固性有机粘结剂为环氧树脂，热固性有机粘结剂的质量占到了总混合物的1～5％，将复合各向异性稀土永磁粉末和热固性有机粘结剂混合、造粒后，在热固性有机粘结剂软化点～200℃的温度、使有机物处于软化状态或熔融状态下，置于716～3200kA/m的磁场中，施加1000～9000kgf/cm²的压力，在施加磁场的成型腔内将各向异性稀土永磁粉末颗粒充磁定向排布，定型后制成各向异性稀土永磁模压粘结磁体。
作为粘结类磁体与烧结体比较，其中一个很大的优点就是它可以把不同特性的材料进行复合。在本发明中的R₂CoM′细磁性粉末主要选择矫顽力iHc须大于1200kA/m的Sm₂(CoCuFeZr)₁₇材料，众所周知，通常Sm₂(CoCuFeZr)₁₇型材料具有比HDDR NdFeB材料高得多的矫顽力和使用温度，二者复合有望获得较高使用温度的效果。但由于Sm₂(CoCuFeZr)₁₇型材料从室温磁性能角度上看略逊于NdFeB材料，为此二者复合带来的负面作用，有可能导致室温磁性能低于单一的HDDR NdFeB材料。
检验不同粒度HDDR NdFeB磁粉和Sm₂(CoCuFeZr)₁₇磁粉的磁性能，发现当HDDR NdFeB磁粉粒度小于50μm时，其内禀矫顽力(iHc)和最大磁能积(BH)max比大于50μm的颗粒分别降低20％和40％，但如果去掉细粉只选择颗粒度大于50μm的粗颗粒成型，同样不能获得更好的性能，且成形后表面光洁度不好。这表明颗粒尺寸小于50μm的磁粉在成型过程中是必要的，一方面它可以填充粗颗粒之间的空隙，使磁体有较高的密度，另一方面也可使磁体表面具有好的光洁度。
检验Sm₂(CoCuFeZr)₁₇磁粉发现，当磁粉颗粒尺寸小于50μm时，磁粉性能并不降低，直到小于5μm时，(BH)max和退磁曲线方形度才开始明显下降。
综上分析如将颗粒尺寸大于50μm的HDDR NdFeB磁粉与颗粒尺寸小于50μm的Sm₂(CoCuFeZr)₁₇磁粉混合会得到比单一HDDR NdFeB好的性能，因此本发明中R₂CoM′细磁性粉末主要选择矫顽力iHc大于1200kA/m的Sm₂(CoCuFeZr)₁₇磁粉，这也就是为什么在权力要求1和2中提出NdFeB磁粉的平均颗粒直径为50～250μm，Sm₂(CoCuFeZr)₁₇粉平均颗粒直径为5～50μm的权力要求。
众所周知，Sm₂(CoCuFeZr)₁₇材料的居里温度Tc约超过NdFeB材料的两倍以上，因此它的温度稳定性，包括剩磁温度系数α_Br、矫顽力温度系数β_iHc及最高使用温度远优于后者，二者复合使用情况下Sm₂(CoCuFeZr)₁₇材料可一定程度上补偿NdFeB材料随使用温度升高各项磁参量的迅速下降，从而使HDDR NdFeB材料的温度稳定性和使用温度得到改善。
综上所述，用Sm₂(CoCuFeZr)₁₇的小于50μm的细粉，与HDDR NdFeB粗粉配比复合可获得既改善最高使用温度，又可提高综合磁性能的目的。由于Sm₂(CoCuFeZr)₁₇材料的综合磁性能比HDDR NdFeB材料要低，同时成本也略高，因此加入量不能过高。如超过50wt％，虽然温度特性较好的改善，但综合磁性能要下降，且成本提高，但加入太少也起不到改善温度特性和综合磁性能的作用，因此R₂CoM′的加入量为5～50wt％，通常情况下加入5～20wt％为宜。
虽然将混合磁粉与有机树脂在一定温度下混合、造粒后即可以制造注射磁体，但这样制造的磁体在密度上往往不是最理想的。为了提高密度，磁粉在与有机树脂混合前，最好是包覆一层偶联剂，这样可提高磁粉流动性，有利于细粉均匀地填充在粗粉的空隙中，从而提高粒料和注射磁体的密度，同时流动性的增加也有利于磁粉在磁场中取向，但对材料最高使用温度影响不大。同时，HDDR NdFeB磁性粉末颗粒表面包围一层抗氧化能力更强的Sm₂(CoCuFeZr)₁₇粉末，也大大降低了HDDR NdFeB磁性粉末与氧接触的机会，从而改善了HDDR NdFeB磁性粉末的最高使用温度特性。将粗粒径的HDDR NdFeB粉和细小粒径的Sm₂(CoCuFeZr)₁₇粉末在与热塑性树脂在特定温度下混炼之前首先包覆一层偶联剂所得到的注射样品密度，与不使用偶联剂相比提高约5％。如果仅把细小粒径的Sm₂(CoCuFeZr)₁₇粉末包覆偶联剂，而粗粒径的NdFeB不包覆偶联剂，则注射样品密度提高3.5％左右。尽管粗颗粒磁粉包覆对密度提高的贡献小于细粉，但对取向仍有帮助，因此在磁粉与热塑性树脂混炼之前对两种磁粉用偶联剂进行包覆是必要的。通常使用的偶联剂为硅烷系或钛酸脂系，使用量为0.1～1.0wt％，偶联剂量若少于0.1wt％则起不到相应的效果，用量大于1.0wt％则不仅不利于磁体密度的提高，而且还会造成磁体磁性能的下降。包覆方法为首先将偶联剂溶于乙醇等有机溶剂中，再与磁性粉末搅拌混合，在室温～70℃、负压气氛下使有机溶剂挥发后即可进一步与树脂混合造粒。
造粒过程是指混合磁粉或被偶联剂包覆的混合磁粉与软化点以上的热塑性树脂混合制成粒料的过程。通常树脂软化点在523K以上，且为了使磁性粉末与树脂混合均匀以及细小磁性粉末充分填充到粗磁性粉末间隙中去，混合时间就必须充分。高温和长时间极容易引起磁性粉末氧化，因此造粒机本身应具有气氛保护功能，将充分混合的混合料经喷嘴挤出，切成粒料。磁体的制造是在装有磁场模具的注射机上进行，作用在模具上的磁场可以是电磁场，也可以是永磁场。由于磁性粉末在料腔内必须靠磁场作用完成取向，因此作用在模腔内的磁场必须具备一定强度才能保证所有磁性粉末的易磁化方向沿磁场方向排列，从而成为各向异性磁体。大量实验表明磁场强度应大于716kA/m，施加磁场强度低于此值磁性粉末不能充分取向。
经偶联剂包覆处理或未经包覆处理的R₁FeBM粗粉和R₂CoM′细粉也可以与热固型环氧树脂混合，在磁场模具中成型制成模压磁体。
具体实施方式
实施例1：
(1)试样的制造
a、R₁FeBM各向异性粗粉的制造
作为本发明使用的磁性粉末之一，R₁FeBM是用HDDR处理工艺得到。具体制造方法是将原子配比为Nd_12.5Fe_ba1B_6.0Ga_0.3Nb_0.3的合金原材料装入真空感应炉，抽真空至低于1×10^-2Pa，在氩气保护下熔炼、浇铸，在氩气保护下对合金于1403～1423K进行均匀化处理35小时。将均匀化处理后的合金破碎至小于10mm的颗粒，放入HDDR炉处理，处理过程为：室温充氢0.1MPa，升温至673K，降低氢分压至0.03～0.06MPa，在此压力下温度升至810℃并保持2小时，然后脱除氢直到炉内真空达到1×10^-2Pa，冷却后即完成HDDR处理全过程。将处理后的颗粒在惰性气氛保护下破碎至50～250μm的粗粉。
b、R₂CoM′各向异性细粉的制造
将市售的优质各向异性Sm₂(CoCuFeZr)₁₇材料烧结体粗破碎后用滚动球磨机于介质(丙酮或无水乙醇等)保护下慢速研磨至50μm以下，使磁性粉末颗粒接近等轴形状、表面光滑。由此粉制成的注射磁体样块磁性能列于表1中No.4。
c、磁性粉末的包覆与造粒
取10gNdFeBM粗粉和2kgSm₂(CoCuFeZr)₁₇细粉分别按其重量的0.1％配入硅烷偶联剂。包覆方法为：首先将各自的偶联剂用无水乙醇稀释，然后将两种磁性粉末分别放入各自稀释的偶联剂溶液中充分搅拌至基本干燥，然后再将两种磁性粉末混合放入可加温的旋转干燥器中，加热至333K保持1小时，待磁性粉末彻底干燥后加入7wt％的尼龙-12，在混炼机中于473K混炼，挤出制成粒料。将粒料放入注射机于533K左右射入磁场模具型腔中，制成样品测量磁性(表1中No.1、No.2)
(2)试样的测量
a、室温磁参量
室温磁性能测量Br、iHc、(BH)max等用B-H测量仪闭路测量退磁曲线得到，样品尺寸选择Φ20×10mm圆柱状磁块。
b、最高使用温度测量
采用测开路磁通法获得，样品尺寸为Φ10×7mm，测量在不同温度保持30分钟之后的磁通损失和不可逆损失，将不可逆损失为5％的温度定义为最高使用温度。
c、样品密度测量
利用阿基米德原理的排水法获得。表1.两种磁性粉末混合对注射磁体磁性能和最高使用温度的影响

比较样品No.1、2、3看出，加入15wt％Sm₂(CoCuFeZr)₁₇细粉可使样品(BH)max提高约7.5％，同时最高使用温度提高20K。
实施例2：
按照实施例1的制造方法，仅改变钢锭均匀化的温度，得出的结果见表2。
表2.单独NdFeB材料不同均匀化处理制度对注射磁体磁性能的影响
(尼龙-12含量7wt％)

由表2中Br的数据可看出，均匀化处理温度的选择非常重要，样品No.5和No.6表现出仅有微弱的各向异性特征，温度越低各向异性越微弱。
实施例3：
按照实施例1的制造方法，仅选择不同的包覆状态，结果见表3，
表3.79.05wt％HDDR NdFeB粗粉和13.95wt％Sm₂(CoCuFeZr)₁₇细粉不同包覆状态对注射磁
体磁性能的影响(7wt％尼龙-12)


由表3看出，无论是两种磁性粉末都包覆，还是仅包覆细粉，其制得的磁体的磁性能均优于都不包覆的磁粉制得的磁体，这主要是有密度的贡献所致，磁粉的包覆处理对材料iHc和最高使用温度也有一些改善作用。
实施例4：
按照实施例1的制造方法，将HDDR NdFeB粗粉和Sm₂(CoCuFeZr)₁₇细粉(HDDR NdFeB粗粉：Sm₂(CoCuFeZr)₁₇细粉＝85：15)混合，用0.1％硅烷偶联剂包覆干燥后，与3wt％的环氧树脂在90℃左右充分混合均匀，在磁场模具中加温模压成型，样品磁性能列于表4。
表4.磁场模压成型磁体磁性能结果