MagniF Polymer and Rubber Filler 力 矿 磁 粉 橡 塑 用 多 功 能 填 料 LKAB Minerals 瑞 典 力 矿 矿 业 集 团
内 容 提 要 瑞 典 力 矿 矿 业 集 团 公 司 天 然 磁 铁 矿 及 其 精 细 产 品 - 磁 粉 总 结 磁 粉 的 产 品 特 性 磁 粉 的 应 用
公 司 简 介 1890 年 LKAB 公 司 成 立 开 始 于 瑞 典 北 部 开 采 铁 矿 1976 年 政 府 全 资 收 购 瑞 典 财 政 部 成 为 唯 一 股 东 2012 年 发 展 成 为 综 合 矿 业 集 团 LKAB 铁 矿 石 产 量 占 欧 洲 产 量 的 90% 除 铁 矿 之 外, 亦 开 采 生 产 云 母, 矿 物 阻 燃 剂 等 其 它 工 业 矿 物 4000 名 员 工 分 布 于 14 个 国 家 2012 年 销 售 额 : 瑞 典 克 朗 SEK 26.97 billion (= 40 亿 美 金 )
公 司 简 介 - 磁 铁 矿 产 地 : 瑞 典 自 有 矿 区 ( 位 于 北 极 圈 内 ) 储 量 :Kiruna 矿 区 4 公 里 长 ( 从 地 面 至 地 下 2000 米 ) 自 动 化 粉 体 加 工 厂 : 瑞 典 在 中 国 备 有 大 型 仓 储
公 司 简 介 - 天 然 磁 铁 矿 神 奇 的 磁 铁 矿 : Fe 3 O 4 ( 含 量 98.5%)
天 然 磁 铁 矿 特 性 神 奇 的 磁 铁 矿 天 然 的 铁 氧 化 物 (Fe 3 O 4 ) 化 学 组 成 为 72.4% 的 铁 元 素 和 27.6% 的 氧 元 素 等 边 八 棱 形 晶 型 (Fe 2+ Fe 3+ O 4 ) 不 透 明, 黑 色 金 属 光 泽 至 哑 光 光 泽 化 学 性 质 高 度 稳 定 ( 酸 类 除 外 ) 密 度 高 达 5.1g/cm³ 导 热 并 且 导 电 对 微 波 和 X 射 线 具 有 吸 收 能 力 优 异 的 可 回 收 利 用 特 性 具 有 铁 磁 性
天 然 磁 铁 矿 用 途 MagnaDense 磁 铁 矿 使 用 MagnaDense 磁 铁 矿 可 制 得 密 度 达 3.9t/m 3 的 混 凝 土, 密 度 比 普 通 混 凝 土 高 60% MagnaDense 的 典 型 应 用 如 : - 锚 块 锁 墩 - 防 波 堤 - 建 筑 物 地 基 - 沉 箱 沉 井 的 压 舱 物 - 衡 重 物 砝 码 - 抗 浮 力 管 道 的 涂 料 - 辐 射 屏 蔽 - 消 音 与 减 震 MagnaDense 磁 铁 矿 年 销 量 为 500,000 吨
MagniF 磁 粉 - 磁 铁 矿 的 精 细 研 磨 产 品 天 然 磁 铁 矿 Fe 3 O 4 (98.5%) 经 研 磨 而 成 的 优 异 磁 粉 商 品 名 MagniF 的 精 细 粒 径 规 格, 定 位 于 聚 合 物 改 性 用 途 用 于 塑 料 橡 胶 和 涂 料 的 高 密 度 (5.1g/cm³) 填 料 在 LKAB 力 矿 集 团 瑞 典 工 厂 进 行 研 磨 筛 选 干 燥 和 包 装 四 种 粒 径 产 品 MagniF 10, 25, 50,150 其 中 MagniF 10F, 25F 获 得 食 品 接 触 认 可 规 格 名 称 中 的 数 字 部 分, 代 表 该 规 格 的 平 均 粒 径 (um) 所 有 MagniF 规 格 都 经 过 预 干 燥, 包 装 :20kg, 25kg, 1000kg
磁 粉 的 特 性 高 密 度 (5.1g/cm³) 顺 磁 性 可 吸 收 电 磁 辐 射 及 X 射 线 在 聚 合 物 复 合 材 料 中 导 电 导 热 效 果 对 微 波 的 适 应 性 ( 吸 收 微 波 转 化 热 能 )
磁 粉 的 特 性 适 用 于 聚 合 物 的 理 想 高 密 度 填 料 粒 径 : 无 粉 尘 无 大 粒 径 颗 粒 形 状 : BET 比 表 面 积 低 (=> 球 形 ) 表 观 : 表 面 光 滑 化 学 惰 性 密 度 : >> 聚 合 物 的 常 规 密 度 1g/cm³
磁粉的形态 MagniF的SEM扫描电镜照片 MagniF 10 MagniF 25 MagniF 50 MagniF 150
磁 粉 的 规 格 不 同 MagniF 规 格 的 主 要 参 数 产 品 规 格 产 地 PSD 粒 径 分 布 BET 比 表 面 积 最 大 粒 径 (um) 中 位 粒 径 D 50 (um) (m 2 /g) MagniF 10 (F) 瑞 典 41 18 0.65 MagniF 25 (F) 瑞 典 70 20 0.73 MagniF 50 瑞 典 175 76 0.19 MagniF 150 英 国 195 150 0.11 共 混 材 料 的 机 械 性 能 主 要 依 赖 于 最 大 粒 径 磁 学 性 能 主 要 依 赖 于 平 均 粒 径 (D 50 ) 流 变 和 加 工 性 能 主 要 取 决 于 比 表 面 积
磁 粉 的 规 格 MagniF 10 粒 径 最 细 规 格, 针 对 挤 出 用 途 表 观 质 量 好, 机 械 性 能 优 MagniF 25 适 用 于 注 射 成 型 的 标 准 规 格 LKAB 最 早 应 用 于 聚 合 物 中 的 规 格 MagniF 50 相 对 较 大 的 粒 径 分 布 替 代 其 它 高 比 重 填 料 的 经 济 规 格 MagniF150 用 于 消 音 减 震 用 途 而 特 别 开 发 的 规 格 细 颗 粒 含 量 低
磁 粉 的 规 格 不 同 MagniF 规 格 中 Fe 3 O 4 含 量 Fe 3 O 4 含 量 (%) 粒 径 大 小 (um)
磁 粉 的 密 度 MagniF 磁 粉 : 密 度 5.1 g/cm 3 塑 料 改 性 中 添 加 MagniF 的 密 度 变 化 情 况 -PP 中 MagniF 的 重 量 % 含 量 和 体 积 % 含 量 传 统 共 混 工 艺, 密 度 可 达 3.1 在 线 共 混 工 艺, 密 度 可 达 3.5 密 度 (g/cm 3 ) MagniF 重 量 % MagniF 体 积 %
磁 粉 的 导 热 性 MagniF: 高 导 热 性 填 料 由 此 带 来 加 工 中 的 优 势 : 成 型 周 期 短 壁 厚 部 位 冷 却 更 均 匀, 无 空 穴 气 泡
磁 粉 的 导 热 性 PP/MagniF 复 合 材 料 的 导 热 性 能 导 热 系 数 (W/m k) 填 料 含 量 ( 体 积 %)
磁 粉 的 电 性 能 MagniF: 导 电 性 填 料 当 MagniF 填 料 粒 子 相 互 接 触 并 形 成 导 电 通 路 时 ( 浸 透 效 应 ), 复 合 材 料 将 变 成 导 电 性 的 浸 透 效 应 点 : 体 积 分 数 >33% (72 重 量 %) 该 导 电 性 可 以 胜 任 抗 静 电 ESD 类 型 的 应 用, 但 不 适 合 于 抗 电 磁 干 扰 EMI 用 途
磁 粉 的 电 性 能 MagniF 填 充 共 聚 PP 复 合 材 料 的 导 电 性 能 电 阻 率 体 积 电 阻 率 表 面 电 阻 率 体 积 电 阻 率 (Ohm m) 表 面 电 阻 率 (Ohm/m 2 ) MagniF 50 MagniF 25 MagniF D10
磁 粉 的 磁 性 磁 铁 粉 属 于 通 常 所 说 的 铁 磁 性 材 料 = 能 受 磁 场 吸 引, 但 不 具 有 永 久 磁 性! 填 充 了 高 含 量 MagniF 磁 粉 的 聚 合 物, 表 现 出 铁 磁 性 材 料 的 行 为 应 用 : 检 测 探 测 自 动 处 理 快 速 分 拣
磁 粉 的 微 波 适 应 性 磁 粉 : 可 用 微 波 加 热 MagniF/NR 复 合 材 料 的 微 波 适 应 性 温 度 ( 0 C) 时 间 ( 秒 )
磁 粉 的 加 工 MagniF 可 采 用 所 有 常 规 热 塑 性 塑 料 的 各 种 加 工 工 艺 : 注 塑 成 型 - 挤 出 - 注 塑 改 性 ( 注 塑 时 候 添 加 ) - 吹 塑 - 喷 涂 - 流 延 - 布 斯 连 续 捏 炼
磁 粉 的 加 工 来 自 注 塑 / 材 料 改 性 厂 商 的 反 馈 : 易 于 使 用, 无 加 工 问 题 在 众 多 热 塑 性 塑 料 和 橡 胶 中 都 可 以 使 用, 且 无 需 进 行 表 面 处 理 或 加 入 相 溶 剂 共 混 过 程 中 易 于 分 散, 可 实 现 高 填 充 对 粘 度 ( 流 动 性 ) 影 响 很 小, 甚 至 在 高 填 充 下 也 是 如 此 冷 却 速 度 快, 成 型 周 期 短
磁 粉 的 加 工 在 线 共 混 新 兴 的 加 工 工 艺 将 共 混 过 程 和 注 塑 成 型 结 合 在 大 批 量 生 产 时 可 获 得 大 幅 的 成 本 节 约 非 常 适 合 对 MagniF 的 加 工 工 艺 非 常 高 的 填 充 量 下 可 实 现 高 密 度 :PP 可 达 3.5,PA 可 达 3.8 MagniF 填 充 PP 可 制 造 洗 衣 机 用 厚 壁 大 尺 寸 增 重 部 件 其 他 应 用 也 在 开 发 中
磁 粉 的 加 工 加 工 MagniF 时 需 考 虑 的 一 般 要 点 : 粉 体 密 度 高 料 斗 不 宜 装 料 过 多 MagniF 颜 色 为 灰 黑 色 莫 氏 硬 度 5.5 6, 在 加 工 中 应 使 用 经 足 够 硬 化 处 理 的 螺 杆 和 料 筒 磨 损 研 究 表 明 : 在 相 同 的 体 积 填 充 比 情 况 下, 磁 粉 对 设 备 的 磨 损 小 于 玻 纤, 而 与 硫 酸 钡 相 近
磁 粉 的 加 工 MagniF 回 收 利 用 加 工 过 程 中 MagniF 的 结 构 不 发 生 变 化 故 而 材 料 易 于 回 收 利 用 而 不 损 失 性 能 Volvo 沃 尔 沃 汽 车 公 司 研 究 结 果 : MagniF 填 充 材 料 制 成 的 部 件, 在 使 用 寿 命 结 束 后 用 于 炼 钢 炉 与 其 它 填 料 ( 白 云 石 重 晶 石 ) 填 充 的 塑 料 部 件 相 比 : 能 量 值 高 灰 份 残 余 物 Fe 2 O 3 可 用 于 炼 钢 ( 其 余 填 料 灰 份 残 余 损 害 钢 的 质 量 )
磁 粉 的 应 用 塑 料 改 性 磁 性 复 合 材 料 导 热 抗 静 电 复 合 材 料
磁 粉 的 应 用 MagniF 的 特 性 功 能 及 应 用 示 例 特 性 功 能 应 用 示 例 高 密 度 (5.1g/cm 3 ) 消 音 和 减 震 汽 车 部 件 高 比 重 管 件 顺 磁 性 柔 性 磁 材 磁 性 胶 带 磁 性 塑 料 磁 性 橡 胶 和 磁 性 涂 料 等 吸 收 电 磁 辐 射 抗 静 电 ESD 复 合 材 料 MRT 平 均 辐 射 温 度 计 外 壳 导 电 性 抗 静 电 ESD 复 合 材 料 可 电 镀 复 合 材 料 家 居 部 件 接 头 导 热 性 导 热 性 复 合 材 料 LED 灯 部 件 快 速 成 型 制 品 和 厚 壁 制 品 微 波 适 应 性 吸 收 微 波 转 换 为 热 能 可 微 波 加 热 的 复 合 材 料 制 品 微 波 热 空 气 硫 化 橡 胶 制 品
塑 料 改 性 - 高 密 度 降 噪 应 用 材 料 :MagniF 10 应 用 : 空 气 循 环 系 统 用 玻 纤 增 强 PP/PA 汽 车 厂 商 :BMW, Volvo, GM, 使 用 MagniF10 理 由 : 高 密 度 复 合 材 料 最 佳 的 机 械 性 能 可 在 注 塑 成 型 中 直 接 加 入 最 终 用 户 :BMW 80wt% MagniF10 填 充 PP 复 合 材 料
吸 音 性 能 : 刚 性 材 料 与 聚 合 物 基 复 合 材 料 柔 性 聚 合 物 基 材 重 均 声 波 降 低 系 数 Rw 理 想 刚 性 材 料 空 气 中 声 波 降 低 系 数 L5M 屈 服 点 表 面 密 度 8g/cm² Surface density 表 面 密 度 [kg/m²]
MagniF 磁 粉 与 重 晶 石 填 充 复 合 材 料 最 优 密 度 比 较 表 面 密 度 : 8 mg/cm³ [= 8 kg/m²] 复 合 材 料 : 80% 填 料 + 10% 碳 纤 维 + 10% 聚 合 物 树 脂 填 料 类 型 复 合 材 料 密 度 厚 度 MagniF 10 (F) 磁 粉 3.3 g/cm³ 2.5 mm Baryte 重 晶 石 3.0 g/cm³ 2.8 mm
MagniF 磁 粉 相 比 重 晶 石 主 要 优 点 体 积 和 聚 合 物 用 量 减 小 10% - 15% 可 以 不 经 共 混 改 性, 直 接 计 量 称 重 使 用 使 得 制 造 更 大 制 品 和 结 构 更 复 杂 的 产 品 成 为 可 能 更 低 的 原 材 料 成 本 ( 聚 合 物 树 脂 ) 由 于 更 高 的 热 传 导 性 能, 缩 短 了 注 塑 成 型 周 期
MagniF 10 用 于 吸 音 泡 棉 应 用 : 汽 车 用 发 泡 PP 基 于 同 一 标 准 配 方, 可 生 产 不 同 泡 孔 尺 寸 和 柔 软 度 的 泡 沫 吸 音 频 率 可 调 节 选 择 MagniF 10 理 由 : 适 于 发 泡 的 最 佳 粒 径 最 佳 性 价 比 相 比 重 晶 石 (BaSO 4 ) 更 高 的 密 度, 更 少 的 聚 合 物 用 量
MagniF 10 用 于 高 密 度 包 装 材 料 应 用 : 化 妆 品 包 装 容 器 基 于 PP 或 PA6 的 MagniF 10 填 充 复 合 材 料 选 择 MagniF 10 理 由 : 相 比 重 晶 石 (BaSO 4 ) 更 高 的 密 度 和 更 少 的 聚 合 物 用 量 ( 聚 合 物 树 脂 更 多 的 自 由 体 积, 更 好 的 加 工 性 能 和 机 械 性 能 ) 可 进 行 电 镀 装 饰 成 本 远 低 于 钨 系 填 料
MagniF 150 用 于 xpmma 基 材 垫 片 应 用 : 交 联 PMMA(xPMMA) 基 材 垫 片 材 料 :MagniF 150 选 择 MagniF 150 理 由 : 由 于 粒 径 分 布 和 密 度 原 因, 相 比 其 他 任 何 填 料 更 好 的 加 工 性 能
MagniF 用 作 磁 性 填 料 顺 磁 效 果 4µm 粒 径
MagniF 10 / 25 / 50 用 作 磁 性 填 料 顺 磁 性 复 合 材 料 需 要 在 填 充 量 和 填 料 粒 径 之 间, 选 择 合 适 的 平 衡 点! 规 格 顺 磁 性 填 充 量 表 观 机 械 性 能 MagniF10 (F) 一 般 80% 好 好 MagniF 25 (F) 好 60% 粗 糙 一 般 MagniF 50 好 25% 很 粗 糙 弱
MagniF 25 / 50 用 作 磁 性 填 料 应 用 : 具 有 顺 磁 性 的 塑 料 橡 胶 涂 料 及 粘 合 薄 膜 等 材 料 :MagniF 25, MagniF 50 选 择 MagniF 25/50 的 理 由 : 在 不 同 基 材 中 具 有 最 佳 的 磁 学 性 能 替 代 产 品 : 合 成 磁 粉
MagniF 10F 和 25F 应 用 MagniF 的 应 用 : 食 品 工 业 结 构 部 件 的 标 识 物 饮 用 水 应 用 微 波 炉 用 碟 盘 顺 磁 型 ( 磁 吸 性 ) 玩 具 食 品 包 装 食 品 接 触 级 的 磁 性 材 料, 如 冰 箱 门 封 等
磁 性 涂 料 MagniF 磁 粉 具 有 优 异 的 铁 磁 性 作 为 一 种 铁 磁 性 的 材 料,MagniF 磁 粉 能 受 磁 场 吸 引, 但 不 具 有 永 久 磁 性 在 塑 料 行 业 已 经 证 实,MagniF 填 充 的 聚 合 物 可 用 作 铁 磁 性 材 料
磁 性 涂 料 LKAB 力 矿 集 团 针 对 用 于 吸 附 轻 质 儿 童 玩 具 的 涂 料 中,MagniF 磁 粉 的 表 现 进 行 过 研 究 研 究 范 围 包 括 :MagniF 最 合 适 规 格 的 选 择 所 需 填 料 添 加 量 涂 料 的 工 艺 操 作 性, 以 及 可 达 到 的 磁 吸 力 并 将 实 验 室 制 备 的 涂 料, 与 市 场 上 销 售 的 磁 性 涂 料 进 行 比 较 W1 为 对 儿 童 环 保 的 水 基 磁 性 涂 料,S1 为 黑 板 用 溶 剂 型 磁 性 涂 料
磁 性 涂 料 样 品 磁 粉 / 基 材 比 值 固 含 量 ( 重 量 %) 工 艺 操 作 性 外 观 上 面 漆 前 磁 性 强 度 上 面 漆 后 磁 性 强 度 W1-58 容 易 较 光 滑 好 大 幅 下 降 S1-72 容 易 有 刷 痕 好 可 胶 乳 基 材 0:100 55 - - - - 基 材 +20% 磁 粉 20:80 65 容 易 较 好 较 低 非 常 低 基 材 +30% 磁 粉 30:70 69 容 易 较 好 好 好 基 材 +40% 磁 粉 40:60 74 容 易 较 好 好 好 基 材 +50% 磁 粉 50:50 78 容 易 尚 可 很 好 很 好 基 材 +60% 磁 粉 60:40 83 较 易 刷 痕 很 好 很 好 基 材 +70% 磁 粉 70:30 87 困 难 较 差 很 好 很 好
磁 性 涂 料 配 方 示 例 组 份 含 量 ( 重 量 %) 水 23.08 纤 维 素 基 增 稠 剂 0.42 氨 水 0.10 消 泡 剂 0.12 抗 菌 剂 0.25 凝 聚 剂 0.65 粘 合 剂 (55% 含 量 的 VA 水 溶 液 ) 15.38 MagniF 25 磁 粉 60.00 合 计 100.00
总 结 : 磁 粉 在 诸 多 应 用 领 域 有 着 广 泛 用 途, 从 辐 射 屏 蔽 直 至 塑 料 改 性 用 途 力 矿 集 团 进 行 的 一 系 列 开 发 项 目, 确 保 各 个 规 格 最 合 适 用 于 各 种 配 方 力 矿 集 团 磁 粉 系 列, 可 提 供 最 精 细 粒 径 产 品 MagniF 10, 25, 50 是 适 用 于 塑 料 吸 音 减 震 和 磁 性 用 途 的 多 功 能 填 料 MagniF 在 加 入 水 性 涂 料 配 方 中, 可 制 得 磁 吸 性 涂 层 MagniF, Multifunctional Fillers for Diversity!
磁 铁 矿 矿 区
采 矿 流 程