釹鐵硼永磁材料表面防護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種釹鐵硼永磁材料的表面防護(hù)方法，其包括如下工藝步驟：將釹鐵硼永磁材料進(jìn)行涂液涂裝，將涂裝后的材料燒結(jié)處理。該工藝不僅可以提高永磁材料涂層的結(jié)合力，抗腐蝕性能以及耐化學(xué)、耐酸堿性等性能，而且具有很好的環(huán)境友好性，成本也得到控制。
【專利說明】釹鐵硼永磁材料表面防護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及釹鐵硼永磁材料的加工領(lǐng)域，特別涉及一種適用于釹鐵硼永磁材料的新型表面防護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]釹鐵硼永磁材料作為一種高磁性能高性價(jià)比的磁性材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、醫(yī)療器械等諸多領(lǐng)域。但由于釹鐵硼永磁材料通過粉末燒結(jié)冶金工藝制備，結(jié)構(gòu)疏松多孔、耐蝕力性差，需表面進(jìn)行防護(hù)處理。目前，公知的用于釹鐵硼永磁材料的表面防護(hù)技術(shù)主要是電泳和電鍍技術(shù)，其中廣泛應(yīng)用的主要有電鍍鋅(Zn)、鎳-銅-鎳(N1-Cu-Ni)、N1-Cu-Ni+電泳環(huán)氧等膜層。由于這些傳統(tǒng)的電鍍技術(shù)會(huì)產(chǎn)生大量的電鍍廢液和六價(jià)金屬鉻，對(duì)環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重的影響，并且由于需要處理電鍍廢液，使得生產(chǎn)成本也大大提高，此外，由于釹鐵硼永磁材料自身的多孔結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，采用傳統(tǒng)防護(hù)技術(shù)處理，結(jié)合力較差，且其防護(hù)鍍層在惡劣環(huán)境下的抗腐蝕性能力較差，而且由于鍍層鍍液的滲透影響了材料磁性能及其使用效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服以上所述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種新型釹鐵硼永磁材料防腐涂層工藝，該工藝不僅可以提高永磁材料涂層的結(jié)合力，抗腐蝕性能以及耐化學(xué)、耐酸堿性等性能，而且具有很好的環(huán)境友好性，成本也得到控制。
[0004]本發(fā)明提供一種釹鐵硼永磁材料的表面防護(hù)方法，其包括如下工藝步驟:將釹鐵硼永磁材料進(jìn)行涂液涂裝，將涂裝后的材料燒結(jié)處理。
[0005]其中所述的涂裝所用涂液由以質(zhì)量比計(jì)，A:B:C= 1:1?1.5:0.00025?0.0025的A料、B料、C料混合制成，其中
[0006]A料以質(zhì)量百分比計(jì)包括如下組分:
[0007]鋅粉:40-53%;
[0008]鋁粉:8-14%；
[0009]助溶劑:40-52%;
[0010]表面活性劑:0.8-1.6% ；
[0011]B料以質(zhì)量百分比計(jì)包括如下組分:
[0012]鉻酸:6-10%;
[0013]硼酸:1.5-3%;
[0014]氧化鋅:1.4-3%;
[0015]碳酸鋇:1.6-2.5% ;
[0016]水:85-90%。
[0017]C料為增稠劑。
[0018]其中所述涂液的助溶劑選自:三乙二醇、二乙二醇、乙二醇、正丁醇和/或丙二醇甲醚醋酸酯，其中所述中表面活性劑選自:烷基酚聚氧乙烯醚，硬脂酸鋅、十二醇聚氧乙烯醚或十二烷基磺酸鈉，增稠劑選自羥乙基纖維素甲基纖維素、羥甲基纖維素和/或羥丙基甲基纖維素。
[0019]其中于燒結(jié)處理步驟前還包括預(yù)烘處理步驟，及燒結(jié)處理之后的降溫冷卻步驟。所述的預(yù)烘處理，其預(yù)烘溫度為100-200°C，預(yù)烘時(shí)間為10?15分鐘。
[0020]其中所述涂裝為壓送式空氣噴涂或浸潰離心涂裝。其中所述的燒結(jié)處理，其燒結(jié)溫度為300-350°C，燒結(jié)時(shí)間為25?40分鐘。其中所述涂裝或燒結(jié)步驟為兩次或兩次以上。
[0021]其中所述壓送式空氣噴涂的噴槍與工件的噴涂距離為10-30cm，優(yōu)選為15-20cm，噴槍與工件噴涂面的噴涂角度為20-50°，優(yōu)選為20-40°，運(yùn)行速度為30-60cm/s，噴涂霧化圖樣搭接程度為有效噴霧的1/5-1/2，優(yōu)選為1/4-1/3。其中，所述浸潰離心涂裝法包括將工件浸潰涂液后濾干，再離心將去除余液。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明的方法和內(nèi)容可通過下述非限制性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0023]使用傳統(tǒng)鍍鋅方法和使用本發(fā)明的噴涂方法得到的釹鐵硼磁體，進(jìn)行各種參數(shù)檢測(cè)對(duì)比，其中，取50片電機(jī)磁鋼樣品的平均值，中性鹽霧試驗(yàn)，是按照中華人民共和國(guó)稀土行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)XB/T903-2002進(jìn)行的；結(jié)合力，是按照中華人民共和國(guó)第四機(jī)械部部標(biāo)準(zhǔn)SJ1282-77進(jìn)行的；磁通檢測(cè)是按照《永磁(硬磁)材料磁性試驗(yàn)方法》GB/T3217-1995標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；老化試驗(yàn)是按照GB/T10592-1989標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
[0024]本發(fā)明工藝實(shí)施方法如下:
[0025](I)涂裝工藝:
[0026]①壓送式空氣噴涂方法:將噴涂使用的涂液配置后裝入涂液罐，利用壓縮空氣帶動(dòng)隔膜泵產(chǎn)生壓力將罐內(nèi)的涂液同時(shí)向兩支噴槍供給涂液，進(jìn)行噴涂。該工藝適合大工業(yè)化生產(chǎn)。該工藝使用的涂液在封閉的管道中循環(huán)使用，不會(huì)產(chǎn)生涂液浪費(fèi)，更不會(huì)造成環(huán)境污染。
[0027]②浸潰離心涂裝工藝:該工藝可以保證涂液在涂液槽內(nèi)循環(huán)使用，將需要涂裝的工件裝入籃筐內(nèi)，浸潰涂液，濾干10秒后裝入自動(dòng)旋轉(zhuǎn)離心機(jī)內(nèi)，左右旋轉(zhuǎn)借助離心力將工件表面的余液除去，使涂層均勻地附著于工件表面。其中優(yōu)選使用壓送式空氣噴涂方法。
[0028](2)高溫?zé)Y(jié)固化工藝:該工藝可以使噴涂后的涂層進(jìn)行固化成膜。
[0029]該工藝使用的固化爐可以設(shè)計(jì)成網(wǎng)帶式或箱式的，熱源可以使用電加熱、燃?xì)饧訜帷⑷加图訜?。該工藝中使用的燒結(jié)固化爐可以分為三個(gè)區(qū):預(yù)烘區(qū)、燒結(jié)固化區(qū)、冷卻區(qū)。
[0030]該工藝的控制點(diǎn)主要有預(yù)烘區(qū)、燒結(jié)固化區(qū)的溫度和時(shí)間。
[0031]該工藝的實(shí)施步驟主要有:
[0032]a)噴涂后的工件隨著網(wǎng)帶的運(yùn)行經(jīng)過爐門進(jìn)入爐體的預(yù)烘區(qū)；
[0033]b)預(yù)烘的目的是使涂層中的水分揮發(fā)掉，防止在高溫固化階段水分揮發(fā)過快，以致涂層出現(xiàn)較多孔隙，影響涂層外觀，降低涂層的結(jié)合力以及抗腐蝕性能。預(yù)烘區(qū)的溫度應(yīng)該控制在100-200°C，預(yù)烘時(shí)間為10?15分鐘。如果預(yù)烘溫度過低，涂層中的水分揮發(fā)不徹底，涂層抗腐蝕性能不合格；而預(yù)烘溫度過高涂層中水分揮發(fā)過快會(huì)造成涂層出現(xiàn)微小裂紋，涂層外觀與抗腐蝕性能不合格。
[0034]取相同實(shí)驗(yàn)組1，2，3，4，5按本發(fā)明工藝步驟，分別在75。。，100。。，150。。，200。。，300°C溫度下進(jìn)行預(yù)烘，并設(shè)對(duì)照組6為按照本發(fā)明工藝步驟但不經(jīng)過預(yù)烘的對(duì)照組，將以上實(shí)驗(yàn)組1-5和對(duì)照組6按本發(fā)明工藝步驟進(jìn)行，并通過中性鹽霧實(shí)驗(yàn)，以檢測(cè)其抗腐蝕性倉(cāng)泛。
[0035]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在溫度為75°C時(shí)(實(shí)驗(yàn)組1)，抗腐蝕性能不合格，良品率僅為53% ;在溫度為300°C時(shí)(實(shí)驗(yàn)組5)，裂紋較多良品率明顯較低，良品率為78%，抗腐蝕性能不合格；在100-2001:溫度范圍內(nèi)(實(shí)驗(yàn)組2-4)，材料結(jié)合力、抗腐蝕性能均合格，良品率高達(dá)98%以上；而不經(jīng)過預(yù)烘處理的對(duì)照組6加工的材料各種性能均不合格(見表1)。預(yù)烘時(shí)間低于10分鐘工件表面噴涂的涂液去濕氣不充分，進(jìn)入高溫固化區(qū)后會(huì)產(chǎn)生爆皮的現(xiàn)象，而高于15分鐘后會(huì)造成產(chǎn)能過低并且耗電量巨大。
[0036]袁I不同溫度進(jìn)行預(yù)烘處理后抗腐蝕性和良品率測(cè)試
【權(quán)利要求】
1.一種釹鐵硼永磁材料的表面防護(hù)方法，其特征在于包括如下工藝步驟:將釹鐵硼永磁材料進(jìn)行涂液涂裝，將涂裝后的材料燒結(jié)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面防護(hù)方法，其特征在于燒結(jié)處理步驟前還包括預(yù)烘處理步驟，及燒結(jié)處理之后的降溫冷卻步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面防護(hù)方法，其特征在于所述的預(yù)烘處理，其預(yù)烘溫度為100-200°C，預(yù)烘時(shí)間為10?15分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面防護(hù)方法，其特征在于所述涂裝為壓送式空氣噴涂或浸潰離心涂裝。
5.據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的表面防護(hù)方法，其特征在于所述的燒結(jié)處理，其燒結(jié)溫度為300-350°C，燒結(jié)時(shí)間為25?40分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的表面防護(hù)方法，其特征在于所述涂裝或燒結(jié)步驟為兩次或兩次以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的表面防護(hù)方法，其特征在于所述壓送式空氣噴涂的噴槍與工件的噴涂距離為10-30cm，噴槍與工件噴涂面的噴涂角度為20-50°，運(yùn)行速度為30-60cm/s，噴涂霧化圖樣搭接程度為有效噴霧的1/5-1/2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的表面防護(hù)方法，其特征在于所述噴涂距離為15-20cm，噴涂角度為20-40°，噴涂霧化圖樣搭接程度為有效噴霧的1/4-1/3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的表面防護(hù)方法，其特征在于所述的涂裝所用涂液由以質(zhì)量比計(jì)，A:B:C = 1:1?1.5:0.00025?0.0025的A料、B料、C料混合制成，其中 A料以質(zhì)量百分比計(jì)包括如下組分: 鋅粉:40-53% ； 鋁粉:8-14% ； 助溶劑:40-52% ； 表面活性劑:0.8-1.6% ； B料以質(zhì)量百分比計(jì)包括如下組分: 鉻酸:6-10% ； 硼酸:1.5-3% ； 氧化鋅:1.4-3% ； 碳酸鋇:1.6-2.5% ； 水:85-90% ο C料為增稠劑。
【文檔編號(hào)】B22F3/24GK104008874SQ201310430462
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】胡曉偉, 李震 申請(qǐng)人:中磁科技股份有限公司