综述：高温热塑性粘结磁性复合材料的机械、热和磁性能研究

这篇综述系统阐述了以聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)等高性能热塑性塑料为基体的粘结磁体，重点探讨了其注射成型和熔丝制造(FFF)工艺，以及通过(BH)max等关键参数评估的磁性能。文章创新性地对比了传统与增材制造磁体的热机械性能差异，为高温应用场景（如电机转子）提供了材料设计新思路。

　　

引言

高性能热塑性塑料(HPT)凭借长期耐150°C以上的特性，成为粘结磁体的理想基体。这类材料不仅具有优异的机械性能，还能通过熔丝制造(FFF)等工艺实现复杂形状加工，在传感器、执行器等工程器件中展现出巨大潜力。

磁性材料分类

磁性填料主要分为软磁（如Fe₃O₄）和硬磁材料（如钕铁硼NdFeB）。硬磁材料的高矫顽力特性源于其磁晶各向异性和单畴结构，而软磁材料则通过厚畴壁实现低磁滞损耗。值得注意的是，锶铁氧体(SrFe₁₂O₁₉)因其450°C的高居里温度，成为替代稀土磁体的热门选择。

制造工艺突破

传统粉末冶金工艺虽能制备高(BH)_max磁体，但存在脆性大、成型困难等缺陷。采用PEEK基体结合FFF技术时，通过调控喷嘴温度（380-400°C）和填充率（>92%），可使各向异性磁体的剩磁提高30%。表面改性技术如硅烷偶联剂处理，能显著改善填料-基体界面结合力。

性能表征新发现

差示扫描量热法(DSC)显示PEEK基磁体在300°C仍保持稳定结晶度，而振动样品磁强计(VSM)测试揭示FFF成型磁体的矫顽力比传统压制法高15%。有趣的是，当锶铁氧体填充量达70wt%时，复合材料仍能保持12MPa的弯曲强度。

应用前景

在汽车微型电机领域，PPS基粘结磁体可承受200°C的转子环境温度，其质量归一化磁能积达到8MGOe/g。未来通过调控填料取向度，有望在磁共振成像(MRI)设备中获得更均匀的磁场分布。

结论

高性能热塑性粘结磁体正突破传统烧结磁体的温度限制，其中PEEK/SrFe₁₂O₁₉体系在180°C下的磁通衰减率<5%，展现出卓越的高温稳定性。但如何平衡填料含量与流动性的矛盾，仍是增材制造工艺需要攻克的关键难题。