CN102397836B - 一种永磁体的喷涂有机铝的表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于永磁材料的喷涂有机铝的表面处理方法，所述方法包括如下步骤：(1)倒角磨光，(2)脱脂除油，(3)酸洗除锈，(4)喷涂有机铝涂层：使用有机铝液对钕铁硼永磁材料表面进行有机铝涂层处理，其中，所述有机铝液包括主成膜剂、成膜助剂和铝粉；所述主成膜剂为有机硅改性的环氧树脂，所述成膜助剂选自低分子聚酰胺树脂和甲醚化氨基树脂的一种或两种；和(5)常温或加热以固化该有机铝涂层。本发明具有处理简单，快速环保，涂层耐高温性能佳耐热可达200℃的优点。
Description
技术领域
本发明涉及材料的表面处理领域，尤其是涉及钕铁硼永磁材料的表面处理技术，具体地说，本发明涉及一种用于永磁材料的喷涂有机铝的表面处理方法。
背景技术
近年来钕铁硼(NdFeB)永磁材料的应用和发展十分迅速，而钕铁硼永磁材料的防护成功与否关系到材料能否推广应用的关键技术之一。该材料主要是由稀土金属钕Nd、铁和硼等元素通过粉末冶金工艺制备而成。作为目前最强的磁性材料，已经广泛应用于电镀器件、机械、医疗、汽车等诸领域，应用前景十分广阔。
钕铁硼永磁材料应用的前提是首先要解决好钕铁硼永磁材料的防腐问题。作为一种粉末冶金工艺制备而成的多孔材料，因其中的富钕相，钕铁硼主相及边界相很容易形成晶间腐蚀。钕铁硼粉末合金中的稀土元素钕，性质活泼，使整个钕铁硼合金的耐蚀性能变得很差，在湿热的环境中极易生锈腐蚀，因腐蚀失效造成磁性能的下降或损坏，严重影响了钕铁硼永磁体的使用寿命，降低了产品的稳定性和可靠性。钕铁硼永磁材料的磁性能与其组织结构有很大的关系。钕铁硼永磁体的主相是磁体磁性能的主要来源。对矫顽力贡献最大的是富钕相。当钕铁硼永磁材料发生腐蚀以后材料的磁性能将发生巨大的变化。因此，钕铁硼永磁材料的防腐问题一直是钕铁硼永磁材料需要解决的主要问题。
目前钕铁硼永磁材料的防腐方法有很多。其中有电镀镍、电镀锌(CN1421547A、CN1056133A)、电镀多层镍、镀铜(CN1514889A)，磷化、电泳漆等多种方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于永磁材料的喷涂有机铝的表面处理方法，所述方法包括如下步骤：
(1)倒角磨光：采用机械振磨或者滚磨倒角法对钕铁硼永磁材料进行常规磨光；
(2)脱脂除油：使用磷酸钠、碳酸钠或氢氧化钠进行常规脱脂除油；
(3)酸洗除锈：然后使用硝酸溶液对所述钕铁硼永磁材料进行常规酸洗除锈、水洗、吹干；
(4)喷涂有机铝涂层：使用有机铝液对钕铁硼永磁材料表面进行有机铝涂层处理，其中，所述有机铝液包括主成膜剂、成膜助剂和铝粉；所述主成膜剂为有机硅改性的环氧树脂，所述成膜助剂选自低分子聚酰胺树脂和甲醚化氨基树脂的一种或两种；和
(5)常温或加热，以固化该有机铝涂层。
优选地，所述主成膜剂的含量为450-600毫升/升；所述成膜助剂的含量为300-450毫升/升；所述铝粉的含量为150-180克/升。
优选地，所述铝粉的粒径为3-10微米。
优选地，所述有机铝涂层的厚度在10-30微米。
优选地，固化温度为120℃，固化时间为1.5小时。
优选地，所述永磁材料为烧结钕铁硼永磁材料或粘结钕铁硼永磁材料。
本发明的表面均匀、耐蚀性高、中性盐雾24小时。湿热试验500小时以上，具有良好的防腐效果。本发明处理简单，快速环保，涂层耐高温性能佳耐热可达200℃。本发明采用耐热性能优异的有机硅环氧树脂作主要成膜剂，使涂层的耐热性能与防腐性能均优。防腐性能好。涂层的附着力和物理机械性，柔韧性均好，耐水性能优，耐天然大气和工业大气腐蚀性能好，耐湿性，防潮性，电绝缘性，耐溶剂性均好。使用方便，涂层可常温固化，也可烘干成膜，填补了国内永磁材料表面处理行业的一项空白。
具体实施方式
为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例详细说明如下，所说明的较佳实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
实施例1
将18mm的烧结钕铁硼永磁材料2.3公斤先在振磨机中磨光2小时。经磷酸钠20g/升，碳酸钠10g/升，氢氧化钠10g/升脱脂除油后，在1％硝酸中酸洗除去表面氧化物，水洗、吹干，喷涂有机铝涂层。所述有机铝主成膜为有机硅改性的601型环氧树脂成份500毫升/升，铝粉150克/升，铝粉粒径为10微米，其余为低分子聚酰胺树脂650(型号650)450毫升/升。120℃固化1.5小时。有机铝涂层厚度30微米。然后进行盐雾试验、PCT试验和湿热试验，涂层结合力好，划格试验合格，防腐蚀性能参见表1。
实施例2
将18mm的烧结钕铁硼永磁材料2.3公斤先在振磨机中磨光2小时。经磷酸钠20g/升，碳酸钠10g/升，氢氧化钠10g/升脱脂除油后，在1％硝酸中酸洗除去表面氧化物，水洗、吹干，喷涂有机铝涂层。所述有机铝主成膜为有机硅改性的609型环氧树脂成份450毫升/升，铝粉180克/升，铝粉粒径为3微米，其余为低分子聚酰胺树脂651(型号651)和甲醚化氨基树脂LY211(型号LY211)的混合物450毫升/升，两者体积比为3∶1。120℃固化1.5小时。有机铝涂层厚度15微米。然后进行盐雾试验、PCT试验和湿热试验，涂层结合力好，划格试验合格，防腐蚀性能参见表1。
实施例3
将18mm的烧结钕铁硼永磁材料2.3公斤先在振磨机中磨光2小时。经磷酸钠20g/升，碳酸钠10g/升，氢氧化钠10g/升脱脂除油后，在1％硝酸中酸洗除去表面氧化物，水洗、吹干，喷涂有机铝涂层。所述有机铝主成膜为有机硅改性的604型环氧树脂成份600毫升/升，铝粉160克/升，铝粉粒径为8微米，其余为低分子聚酰胺树脂650(型号650)和甲醚化氨基树脂LY216(型号LY216)的混合物300毫升/升，两者体积比为1∶3。120℃固化1.5小时。有机铝涂层厚度10微米。然后进行盐雾试验、PCT试验和湿热试验，涂层结合力好，划格试验合格，防腐蚀性能参见表1。
实施例4
将18mm的烧结钕铁硼永磁材料2.3公斤先在振磨机中磨光2小时。经磷酸钠20g/升，碳酸钠10g/升，氢氧化钠10g/升脱脂除油后，在1％硝酸中酸洗除去表面氧化物，水洗、吹干，喷涂有机铝涂层。所述有机铝主成膜为有机硅改性的603型环氧树脂成份500毫升/升，铝粉170克/升，铝粉粒径为5微米，其余为低分子聚酰胺树脂650(型号650)和甲醚化氨基树脂LY211(型号LY211)的混合物400毫升/升，两者体积比为1∶1。120℃固化1.5小时。有机铝涂层厚度19微米。然后进行盐雾试验、PCT试验和湿热试验，涂层结合力好，划格试验合格，防腐蚀性能参见表1。
实施例5
将18mm的烧结钕铁硼永磁材料2.3公斤先在振磨机中磨光2小时。经磷酸钠20g/升，碳酸钠10g/升，氢氧化钠10g/升脱脂除油后，在1％硝酸中酸洗除去表面氧化物，水洗、吹干，喷涂有机铝涂层。所述有机铝主成膜为有机硅改性的609型环氧树脂成份480毫升/升，铝粉180克/升，铝粉粒径为7微米，其余为甲醚化氨基树脂LY216(型号LY216)440毫升/升。120℃固化1.5小时。有机铝涂层厚度22微米。然后进行盐雾试验、PCT试验和湿热试验，涂层结合力好，划格试验合格，防腐蚀性能参见表1。
实施例6
将18mm的烧结钕铁硼永磁材料2.3公斤先在振磨机中磨光2小时。经磷酸钠20g/升，碳酸钠10g/升，氢氧化钠10g/升脱脂除油后，在1％硝酸中酸洗除去表面氧化物，水洗、吹干，喷涂有机铝涂层。所述有机铝主成膜为有机硅改性的607型环氧树脂成份500毫升/升，铝粉160克/升，铝粉粒径为4微米，其余为甲醚化氨基树脂LY210(型号LY210)450毫升/升。120℃固化1.5小时。有机铝涂层厚度25微米。然后进行盐雾试验、PCT试验和湿热试验，涂层结合力好，划格试验合格，防腐蚀性能参见表1。
下面，表1说明通过对上述实施例1～6得到的镀层进行物理参数的实验数据。
表1
| 实施例 | 盐雾(小时) | PCT(小时) | 湿热(小时) |
| 实施例1 | 24 | 72 | 500 |
| 实施例2 | 24 | 72 | 500 |
| 实施例3 | 24 | 72 | 500 |
| 实施例4 | 24 | 72 | 500 |
| 实施例5 | 24 | 72 | 500 |
| 实施例6 | 24 | 72 | 500 |
由表1可以看出，本发明的电镀层表面均匀，耐蚀性高，PCT(高温高压试验)24小时和500小时的湿热试验(温度85℃、湿度80，相对湿度100％)和中性盐雾试验，具有良好的防腐效果。
需要说明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换、或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。
Claims (4)
1.一种用于永磁材料的喷涂有机铝的表面处理方法，所述方法包括如下步骤：
(1)倒角磨光：采用机械振磨或者滚磨倒角法对钕铁硼永磁材料进行常规磨光；
(2)脱脂除油：使用磷酸钠、碳酸钠或氢氧化钠进行常规脱脂除油；
(3)酸洗除锈：然后使用硝酸溶液对所述钕铁硼永磁材料进行常规酸洗除锈、水洗、吹干；
(4)喷涂有机铝涂层：使用有机铝液对钕铁硼永磁材料表面进行有机铝涂层处理，其中，所述有机铝液包括主成膜剂、成膜助剂和铝粉；
所述主成膜剂为500毫升/升的有机硅改性的601型环氧树脂，所述成膜助剂为450毫升/升的低分子聚酰胺树脂650，所述铝粉为150克/升的粒径为10微米的铝粉；
或所述主成膜剂为450毫升/升的有机硅改性的609型环氧树脂，所述成膜助剂为450毫升/升的低分子聚酰胺树脂651和甲醚化氨基树脂LY211的混合物，低分子聚酰胺树脂651和甲醚化氨基树脂LY211的体积比为3∶1，所述铝粉为180克/升的粒径为3微米的铝粉；
或所述主成膜剂为600毫升/升的有机硅改性的604型环氧树脂，所述成膜助剂为300毫升/升的低分子聚酰胺树脂650和甲醚化氨基树脂LY216的混合物，低分子聚酰胺树脂650和甲醚化氨基树脂LY216的体积比为1∶3，所述铝粉为160克/升的粒径为8微米的铝粉；
或所述主成膜剂为500毫升/升的有机硅改性的603型环氧树脂，所述成膜助剂为400毫升/升的低分子聚酰胺树脂650和甲醚化氨基树脂LY211的混合物，低分子聚酰胺树脂650和甲醚化氨基树脂LY211的体积比为1∶1，所述铝粉为170克/升的粒径为5微米的铝粉；
或所述主成膜剂为480毫升/升的有机硅改性的609型环氧树脂，所述成膜助剂为440毫升/升的甲醚化氨基树脂LY216，所述铝粉为180克/升的粒径为7微米的铝粉；
或所述主成膜剂为500毫升/升的有机硅改性的607型环氧树脂，所述成膜助剂为450毫升/升的甲醚化氨基树脂LY210，所述铝粉为160克/升的粒径为4微米的铝粉；和
(5)常温或加热，以固化该有机铝涂层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机铝涂层的厚度在10-30微米。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，固化温度为120℃，固化时间为1.5小时。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述永磁材料为烧结钕铁硼永磁材料或粘结钕铁硼永磁材料。
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