CN102936455B - 一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于表面处理技术领域，具体涉及一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层及其制备方法。本发明的钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层由底部涂层和顶部涂层组成，底部涂层厚度10～25μm，化学成分为：锌、铝中的一种或两种55～65%，0~5%金属镍、铬、钼、钕、镨、钴、钛中的一种或多种，中性树脂34～40%；顶部涂层厚度为5~15μm，化学成分为：锌、铝、钛、钼、镍、钴、铬中的一种或多种，含量55～65%，酚醛树脂或丙烯酸树脂35～45%。其制备方法是先对永磁体表面预处理，采用离心浸甩制备底部涂层，采用滚喷工艺制备顶部涂层。本发明双层结构的涂层具有耐腐蚀性强，表面结合力高，和使用温度高于200℃等特性，改善了钕铁硼稀土永磁体的磁性能，延长了使用寿命，扩大了使用环境。
Description
技术领域
本发明属于表面处理技术领域，具体涉及一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层及其制备方法。
背景技术
钕铁硼稀土永磁体以其优良的磁性能得到越来越多的应用，被广泛用于汽车电机、电梯电机、节能电机，医疗的核磁共振成像，计算机的硬盘驱动器，手机的振动电机，音响、混合动力汽车的电机和风力发电机上。
但是，钕铁硼永磁体中的钕是一种稀土元素，化学活性很强，其标准平衡电位是-2.431V，在空气中易被氧化，耐蚀性差，并且在烧结钕铁硼永磁材料中富B相、富Nd相、Nd2Fe14B相的电化学电位各不相同，富Nd相、富B相电极电位低于基体Nd2Fe14B相，在湿热的环境中形成电化学微电池，富Nd相、富B相首先被腐蚀，从而降低磁体的性能。
因此将钕铁硼稀土永磁体应用到工业生产领域中，一般都需先对其进行表面涂层处理，目前广泛采用的表面涂覆方法有：电镀锌、电镀镍、化学镀镍、电镀镍铜镍和电泳等,采用上述方法制备的钕铁硼稀土永磁体的表面涂层的溶液体系为酸性或碱性环境，容易形成微观侵蚀，从而影响涂层与钕铁硼基体的结合力，并且电镀层的致密性较低会影响涂层的耐蚀性，该缺点正在影响其在电机、电子等领域的应用。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层及其制备方法，该防腐涂层是含有纳米金属微粉的树脂基涂层，目的是通过离心浸甩和滚喷的方式来制备该涂层，提高钕铁硼稀土永磁体的表面防腐性能。
本发明的钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层由底部涂层和顶部涂层组成，其中所述的底部涂层厚度为10～25μm，其化学成分按质量百分比为：锌、铝中的一种或两种，含量55～65%，0~5%金属M，所述的金属M是镍、铬、钼、钕、镨、钴、钛中的一种或多种，中性树脂34～40%；所述的顶部涂层厚度为5~15μm，其化学成分按质量百分比为：锌、铝、钛、钼、镍、钴、铬中的一种或多种，含量55～65%，酚醛树脂或丙烯酸树脂35～45%。
所述的中性树脂是聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂中的一种。
本发明钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法按照以下步骤进行：
（1）预处理：在10～70℃的除油溶液中对钕铁硼稀土永磁体表面进行除油，之后在酸溶液中处理，然后在磷化液中对磁体表面进行磷化，最后于20~80℃在常压或真空条件下进行干燥；
（2）离心浸甩制备底部涂层：将前述的磷化干燥后的钕铁硼稀土永磁体浸入到底部涂层的金属粉树脂基涂料中，涂料粘度为20~60s；然后，采用离心甩干；之后进行固化，固化温度为200~400℃，固化时间20~120min，如此浸甩固化至少一次，形成10-25μm底部涂层；
（3）滚喷制备顶部涂层：将前述涂敷了底部涂层的钕铁硼稀土永磁体装入到滚喷设备中，在温度50~140℃，喷涂压力0.2~10MPa的条件下进行滚喷顶部涂层的金属粉树脂基涂料，然后加热固化，固化温度200~300℃，固化时间为20~120min，如此滚喷固化至少一次，形成5~15μm厚的顶部涂层。
将前述涂敷了底部涂层的钕铁硼稀土永磁体装入到滚喷设备中，还可向滚喷设备中装入钢珠，钢珠与磁体的质量比为（1~9）:3。
其中所述的底部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：按质量百分比，金属锌、铝中的一种或两种，含量30～50%，金属M含量0~3%， M为镍、铬、钼、钕、镨、钴、钛中的一种或多种，中性树脂23～30%，稀释剂： 24～32%，非离子表面活性剂：1～2%，分散剂：1～3%，
,其制备方法是：
（1）按照上述成分比例，将稀释剂加入金属粉中，常温密闭连续搅拌20～24小时，形成金属粉浆；
（2）在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到中性树脂中，搅拌均匀，再加入分散剂、非离子表面活性剂进行搅拌混合均匀，得到底部涂层的金属粉树脂基涂料。
所述的金属粉为片状，其厚度≤0.15μm，直径≤15μm；
所述的稀释剂为甲苯、正丁醇或二环氧丙烷乙基醚中的一种或两种，选用正丁醇与二环氧丙烷乙基醚的体积比为1：1或1：2；
所述的非离子表面活性剂为OP-9；
所述的分散剂为硅烷偶联剂KH550、KH560或KH792中的一种；
所述的顶部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：按质量百分比，锌、铝、钛、钼、镍、钴、铬中的一种或多种，含量30～50%，酚醛类树脂或丙烯酸树脂24～33%，稀释剂： 24～32%，抗沉降剂：1～2%，分散剂：1～3%，其制备方法是：
（1）按照上述成分比例，将稀释剂加入金属粉中，常温密闭连续搅拌20～24小时，形成金属粉浆；
（2）在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到树脂中并搅拌均匀，再加入分散剂、抗沉降剂进行搅拌混合均匀，得到顶部涂层的金属粉树脂基涂料。
所述的金属粉为片状锌、铝、钛、钼、镍、钴、铬中的一种或多种，其厚度≤0.15μm，直径≤15μm；
所述的稀释剂为甲苯、正丁醇或二环氧丙烷乙基醚中的一种或两种；
所述的抗沉降剂为二氧化硅气凝胶、有机膨润土其中的一种；
所述的分散剂为硅烷偶联剂KH550、KH560或KH792中的一种。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：
本发明的底部涂层采用离心浸甩的制造工艺可将磁体表面完全包覆，能够更好的保护钕铁硼基体材料；顶部涂层采用滚喷的生产方式可获得更加均匀的涂层结构，能够更好地控制涂层厚度和得到良好的涂层外观。
本发明采用的金属粉树脂基涂料，是含有鳞片状的纳米金属微粉的树脂基混合涂料，底部涂层通过层叠的鳞片金属提高涂层的抗渗性，降低吸水率，阻碍了H2O和O2等腐蚀介质到达基体；锌铝的电极电位较低能起到阴极保护的作用；顶部涂层通过金属微粉与改性树脂组合能够获得致密性更高、抗划伤性更强的涂层，更有利于提高钕铁硼稀土永磁材料的耐蚀性。
本发明的双层结构的涂层具有耐腐蚀性强，表面结合力高，并具有使用温度高于200℃等特性，显著改善了钕铁硼稀土永磁体的磁性能，大大延长了其使用寿命，扩大了钕铁硼稀土永磁体的使用环境。
附图说明
图1是本发明钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的结构示意图；
图中：1.钕铁硼基体；2.底部涂层；3.顶部涂层；
图2是本发明的钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的横断面的扫描电镜照片；
图3是本发明的钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的平面的扫描电镜照片。
具体实施方式
下面通过实施例和对比例进一步说明本发明的技术效果。
本实施例中所用的钕铁硼稀土永磁体牌号为35EH，酸洗用稀硝酸质量浓度为3%，磷化液是OSL型钕铁硼专用磷化液 ，除油剂是中性除油粉。
实施例1
本实施例的钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层由底部涂层和顶部涂层组成，其中所述的底部涂层厚度为10μm，其化学成分按质量百分比为：锌63%，铬2%，聚酰亚胺树脂35%；所述的顶部涂层厚度为15μm，其化学成分按质量百分比为：铝55%，酚醛树脂45% 。
钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法按照以下步骤进行：
（1）预处理：在60℃，除油剂质量浓度为4%的除油溶液中对尺寸为15*15*50mm的1kg钕铁硼稀土永磁体表面进行超声波除油2min，之后在稀硝酸酸中洗处理10s，然后在磷化液中对磁体表面进行磷化，在常压80℃条件下进行干燥处理；
（2）离心浸甩制备底部涂层：采用离心浸甩机将底部涂层的金属粉树脂基涂料均匀涂覆到磷化后的钕铁硼稀土永磁体表面上，涂料粘度为30s，离心浸甩频率30r/min，浸甩时间15s，浸甩后固化加热温度300℃，固化时间30min，如此反复浸甩固化2次，形成底部涂层；
（3）滚喷制备顶部涂层：将钕铁硼稀土永磁体预热到60℃装入自动滚喷机中，采用自动滚喷机将顶部涂层的金属粉树脂基涂料喷涂在钕铁硼稀土永磁体的底部涂层上，涂料粘度为18s，喷涂压力0.5Mpa，喷涂距离150mm，喷涂量为15ml/min，喷涂时间2min，滚筒转速20r/min，对滚喷后的永磁体固化加到270℃，固化时间30min，如此重复滚喷固化2次，形成顶部涂层。
其中所述的底部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：锌48.5%，铬1.5%，聚酰亚胺树脂24%，稀释剂甲苯24%，非离子表面活性剂OP-9 1%，分散剂KH550 1%，其制备方法是：
（1）按照上述成分比例，将稀释剂加入金属粉中，常温密闭连续搅拌20~24小时，形成金属粉浆；
（2）在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到中性树脂中，搅拌均匀，再加入分散剂、非离子表面活性剂进行搅拌混合均匀，得到底部涂层的金属粉树脂基涂料。
所述的金属粉是片状的锌粉，其厚度≤0.15μm，直径≤15μm；
所述的顶部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：铝35%，酚醛树脂33%，稀释剂正丁醇29%，抗沉降剂二氧化硅气凝胶1%，分散剂KH560 2%，其制备方法是：
（1）按照上述成分比例，将稀释剂加入金属粉中，常温密闭连续搅拌20~24小时，形成金属粉浆；
（2）在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到树脂中并搅拌均匀，再加入分散剂、抗沉降剂进行搅拌混合均匀，得到顶部涂层的金属粉树脂基涂料。
所述的金属粉是片状铝粉其厚度≤0.15μm，直径≤15μm。
随机选取其中10片样品，根据GB/T6293-1996中所述方法检测涂层与磁体基材的表面接合强度，结合强度均值≥30N/mm2。
实施例2
本实施例的钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层由底部涂层和顶部涂层组成，其中所述的底部涂层厚度为15μm，其化学成分按质量百分比为：铝57%，钼3%，聚氨酯树脂40%；所述的顶部涂层厚度为10μm，其化学成分按质量百分比为：钛58%，丙烯酸树脂42%。
钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法按照以下步骤进行：
（1）预处理：在70℃，除油剂质量浓度为5%的除油溶液中对尺寸为16*8*2mm的5kg钕铁硼稀土永磁体表面进行超声波除油2min，之后在稀硝酸中洗处理15s，然后在磷化液中对磁体表面进行磷化，在-133KPa，30℃的真空条件下进行干燥处理；
（2）离心浸甩制备底部涂层：采用离心浸甩机将底部涂层的金属粉树脂基涂料均匀涂覆到磷化后的钕铁硼稀土永磁体表面上，涂料粘度为40s，离心浸甩频率45r/min，浸甩时间45s，浸甩后固化加热温度360℃，固化时间45min，如此反复浸甩固化3次，形成底部涂层；
（3）滚喷制备顶部涂层：将钕铁硼稀土永磁体预热到100℃，与钢珠按照质量比3:1装入自动滚喷机中，采用自动滚喷机将顶部涂层的金属粉树脂基涂料喷涂在钕铁硼稀土永磁体的底部涂层上，涂料粘度为12s，喷涂压力0.3Mpa，喷涂距离250mm，喷涂量为20ml/min，喷涂时间2min，滚筒转速40r/min，对滚喷后的永磁体固化加到220℃，固化时间45min，如此滚喷固化1次，形成顶部涂层。
其中所述的底部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：铝38%，钼2%，聚氨酯树脂30%，稀释剂二环氧丙烷乙基醚28%，非离子表面活性剂OP-9 1%，分散剂KH792 1%，其制备方法是：
（1）按照上述成分比例，将稀释剂加入金属粉中，常温密闭连续搅拌24小时，形成金属粉浆；
（2）在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到中性树脂中，搅拌均匀，再加入分散剂、非离子表面活性剂进行搅拌混合均匀，得到底部涂层的金属粉树脂基涂料。
所述的金属粉是片状的铝粉，其厚度≤0.15μm，直径≤15μm；
所述的顶部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：钛40%，丙烯酸树脂30%，稀释剂正丁醇28%，抗沉降剂有机膨润土1%，分散剂KH560 1%，其制备方法是：
（1）按照上述成分比例，将稀释剂加入金属粉中，常温密闭连续搅拌24小时，形成金属粉浆；
（2）在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到树脂中并搅拌均匀，再加入分散剂、抗沉降剂进行搅拌混合均匀，得到顶部涂层的金属粉树脂基涂料。
所述的金属粉是片状钛粉其厚度≤0.15μm，直径≤15μm。
随机选取其中10片样品，根据GB/T6293-1996中所述方法检测涂层与磁体基材的表面接合强度，结合强度均值≥30N/mm2。
实施例3
本实施例的钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层由底部涂层和顶部涂层组成，其中所述的底部涂层厚度为20μm，其化学成分按质量百分比为：铝60%，镍4%，聚氨酯树脂36%；所述的顶部涂层厚度为10μm，其化学成分按质量百分比为：铝和钛65%，丙烯酸树脂35%。
其中，铝和钛的重量比为2:1。
钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法按照以下步骤进行：
（1）预处理：在60℃，除油剂质量浓度为5%的除油溶液中对尺寸为15*15*50mm的1kg钕铁硼稀土永磁体表面进行超声波除油2min，之后在稀硝酸中洗处理15s，然后在磷化液中对磁体表面进行磷化，在-133KPa，40℃的真空条件下进行干燥处理；
（2）离心浸甩制备底部涂层：采用离心浸甩机将底部涂层的金属粉树脂基涂料均匀涂覆到磷化后的钕铁硼稀土永磁体表面上，涂料粘度为40s，离心浸甩频率45r/min，浸甩时间45s，浸甩后固化加热温度360℃，固化时间45min，如此反复浸甩固化3次，形成底部涂层；
（3）滚喷制备顶部涂层：将钕铁硼稀土永磁体预热到100℃，与钢珠按照质量比1:2装入自动滚喷机中，采用自动滚喷机将顶部涂层的金属粉树脂基涂料喷涂在钕铁硼稀土永磁体的底部涂层上，涂料粘度为12s，喷涂压力0.3Mpa，喷涂距离250mm，喷涂量为20ml/min，喷涂时间2min，滚筒转速40r/min，对滚喷后的永磁体固化加到220℃，固化时间45min，如此重复滚喷固化2次，形成顶部涂层。
其中所述的底部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：铝46.5%，镍2.5%，聚氨酯树脂26%，稀释剂甲苯和二环氧丙烷乙基醚23%，非离子表面活性剂OP-9 1%，分散剂KH792 1%，其制备方法是：
（1）按照上述成分比例，将稀释剂加入金属粉中，常温密闭连续搅拌22小时，形成金属粉浆；
（2）在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到中性树脂中，搅拌均匀，再加入分散剂、非离子表面活性剂进行搅拌混合均匀，得到底部涂层的金属粉树脂基涂料。
所述的金属粉是片状的铝粉，其厚度≤0.15μm，直径≤15μm；
所述的顶部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：铝和钛48%，丙烯酸树脂24%，稀释剂正丁醇24%，抗沉降剂有机膨润土1.5%，分散剂KH560 2.5%，其制备方法是：
（1）按照上述成分比例，将稀释剂加入金属粉中，常温密闭连续搅拌22小时，形成金属粉浆；
（2）在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到树脂中并搅拌均匀，再加入分散剂、抗沉降剂进行搅拌混合均匀，得到顶部涂层的金属粉树脂基涂料。
所述的金属粉是片状铝粉和钛粉，其厚度≤0.15μm，直径≤15μm，重量比为2:1。
随机选取其中10片样品，根据GB/T6293-1996中所述方法检测涂层与磁体基材的表面接合强度，结合强度均值≥30N/mm2。
实施例4
本实施例的钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层由底部涂层和顶部涂层组成，其中所述的底部涂层厚度为25μm，其化学成分按质量百分比为：锌和铝含量57%，铬5%，聚氨酯树脂38%；所述的顶部涂层厚度为5μm，其化学成分按质量百分比为：钨55%，酚醛树脂45%。
其中，锌和铝的重量比为1:1；
钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法按照以下步骤进行：
（1）预处理：在65℃，除油剂质量浓度为4.5%的除油溶液中对尺寸为16*8*2mm的5kg钕铁硼稀土永磁体表面进行超声波除油2min，之后在稀硝酸中洗处理12s，然后在磷化液中对磁体表面进行磷化，在-133KPa，50℃的真空条件下进行干燥处理；
（2）离心浸甩制备底部涂层：采用离心浸甩机将底部涂层的金属粉树脂基涂料均匀涂覆到磷化后的钕铁硼稀土永磁体表面上，涂料粘度为35s，离心浸甩频率40r/min，浸甩时间30s，浸甩后固化加热温度330℃，固化时间40min，如此反复浸甩固化5次，形成底部涂层；
（3）滚喷制备顶部涂层：将钕铁硼稀土永磁体预热到140℃，与钢珠按照质量比1:1装入自动滚喷机中，采用自动滚喷机将顶部涂层的金属粉树脂基涂料喷涂在钕铁硼稀土永磁体的底部涂层上，涂料粘度为15s，喷涂压力0.4Mpa，喷涂距离200mm，喷涂量为30ml/min，喷涂时间4min，滚筒转速30r/min，对滚喷后的永磁体固化加到250℃，固化时间40min，如此重复滚喷固化3次，形成顶部涂层。
其中所述的底部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：锌和铝含量42%，铬3%，中性树脂29%，稀释剂甲苯和正丁醇24%，非离子表面活性剂OP-9 1%，分散剂KH560 1%，
其制备方法是：
（1）按照上述成分比例，将稀释剂加入金属粉中，常温密闭连续搅拌20～24小时，形成金属粉浆；
（2）在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到中性树脂中，搅拌均匀，再加入分散剂、非离子表面活性剂进行搅拌混合均匀，得到底部涂层的金属粉树脂基涂料。
所述的金属粉是片状的锌粉、铝粉以及铬粉，其厚度≤0.15μm，直径≤15μm，锌粉与铝粉重量比为1:1；
所述的稀释剂甲苯和正丁醇体积比1：1。
所述的顶部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：钨30%，酚醛树脂33%，稀释剂正丁醇或二环氧丙烷乙基醚32%，抗沉降剂二氧化硅气凝胶2%，分散剂KH560 3%，其制备方法是：
（1）按照上述成分比例，将稀释剂加入金属粉中，常温密闭连续搅拌22小时，形成金属粉浆；
（2）在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到树脂中并搅拌均匀，再加入分散剂、抗沉降剂进行搅拌混合均匀，得到顶部涂层的金属粉树脂基涂料。
所述的金属粉是片状钨粉，其厚度≤0.15μm，直径≤15μm；
所述的稀释剂正丁醇和二环氧丙烷乙基醚体积比为1：2。
各组分别随机抽取10片样品进行以下试验。中性盐雾试验条件为：5%的NaCl溶液，温度为35℃，喷溅速度为1.5ml/Hr，pH=6.5-7.2；高温高湿加速老化(hast)试验条件为：2atm，120℃，100%RH，结果如表1所示。
表1 试验测试结果
| 序号 | 预处理方法 | 中性盐雾试验防腐时间（Hr） | 高温高湿加速老化时间（Hr） |
| 1 | 磷化 | 500 | 600 |
| 2 | 钝化 | 480 | 540 |
| 3 | 电镀锌 | 360 | 420 |
| 4 | 电镀镍 | 400 | 480 |
| 5 | 电镀镍铜 | 450 | 500 |
可见，经过预处理的钕铁硼稀土永磁体，在进行纳米金属粉树脂基涂层防护后具有优异的防腐性能。
对比例1
对尺寸为16*8*2mm的3kg钕铁硼稀土永磁体表面进行除油、酸洗，然后将其分成3组，每组1kg，分别对表面进行磷化处理。A组涂层采用离心浸甩的方法将涂料均匀涂覆到处理后的表面上。离心浸甩工艺为：涂料粘度30s，离心浸甩频率30，浸甩时间25s，固化加热温度330℃，固化时间35min，浸甩次数4次，涂层总厚度25～35um。
B组涂层采用滚喷的方法，工艺参数为：涂料粘度12s，喷涂压力0.35Mpa，喷涂距离230mm，喷涂量35ml/min，喷涂时间2min，滚筒转速20r/min，磁体与钢珠质量配比2：1，磁体预热温度120℃，固化加热温度240℃，固化时间30min，滚喷次数3次。涂层总厚度25～35um。
C组底部涂层采用离心浸甩的方法将涂料均匀涂覆到处理后的表面上。离心浸甩工艺为：涂料粘度34s，离心浸甩频率40，浸甩时间50s，固化加热温度325℃，固化时间35min，浸甩次数3次。；顶涂采用的滚喷工艺参数为：涂料粘度13s，喷涂压力0.3Mpa，喷涂距离220mm，喷涂量25ml/min，喷涂时间2min，滚筒转速20r/min，磁体与钢珠质量配比1：1，磁体预热温度100℃，固化加热温度250℃，固化时间35min，滚喷次数2次。涂层总厚度25～35um。
各组分别随机抽取10片样品进行以下试验。中性盐雾试验条件为：5%的NaCl溶液，温度为35℃，喷溅速度为1.5ml/Hr，pH=6.5-7.2；高温高湿加速老化(hast)试验条件为：2个大气压，120℃，100%湿度，结果如表2所示。
表2 试验测试结果
| 序号 | 中性盐雾试验防腐时间（Hr） | 高温高湿加速老化时间（Hr） |
| A | 400 | 500 |
| B | 420 | 480 |
| C | 540 | 600 |
由表2可见，采用离心浸甩和滚喷相结合的制造方法，具有纳米金属粉树脂基涂层的钕铁硼稀土永磁体获得更加优良的耐蚀性。
对比例2
对尺寸为16*8*2mm的4kg钕铁硼稀土永磁体表面进行除油、酸洗，然后将其分成4组，每组1kg，分别对表面采用电镀锌、电镀镍铜镍、镀锌铝合金，作为对比例，与本对比例中的纳米金属树脂基涂层钕铁硼稀土永磁体共同进行以下试验。中性盐雾试验条件为：5%的NaCl溶液，温度为35℃，喷溅速度为1.5ml/Hr，pH=6.5-7.2；高温高湿加速老化(hast)试验条件为：2个大气压，120℃，100%湿度，结果如表3所示。
表3 对比例与实施例样品的盐雾试验测试结果
| 序号 | 涂层类别 | 涂层总厚度μm | 中性盐雾试验防腐时间（Hr） | 高温高湿加速老化时间（Hr） |
| 1 | Zn | 20 | 24 | 84 |
| 2 | Ni+Cu+Ni | 30 | 72 | 100 |
| 3 | 锌铝合金 | 20 | 96 | 120 |
| 4 | 金属粉树脂基涂层 | 20 | 500 | 600 |
通过上述实施例与对比例可以看出，无论是在中性盐条件下，还是在高温高压高湿条件下，本发明方法制备的钕铁硼稀土永磁体纳米金属粉树脂基涂层与传统的电镀锌层和电镀镍层相比，具有500h以上的防腐效果，可见本发明的技术方案能够显著提高磁体的耐腐蚀性能以及基体与涂层的结合能力。
Claims (8)
1.一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：
(1)预处理：在10～70℃的除油溶液中对钕铁硼稀土永磁体表面进行除油，之后在酸溶液中处理，然后在磷化液中对磁体表面进行磷化，最后于20～80℃在常压或真空条件下进行干燥；
(2)离心浸甩制备底部涂层：将前述的磷化干燥后的钕铁硼稀土永磁体浸入到底部涂层的金属粉树脂基涂料中，涂料粘度为20～60s；然后，采用离心甩干；之后进行固化，固化温度为200～400℃，固化时间20～120min，如此浸甩固化至少一次，形成10-25μm底部涂层；
(3)滚喷制备顶部涂层：将前述涂敷了底部涂层的钕铁硼稀土永磁体装入到滚喷设备中，在温度50～140℃，喷涂压力0.2～10MPa的条件下进行滚喷顶部涂层的金属粉树脂基涂料，然后加热固化，固化温度200～300℃，固化时间为20～120min，如此滚喷固化至少一次，形成5～15μm厚的顶部涂层。
2.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法，其特征在于将前述涂敷了底部涂层的钕铁硼稀土永磁体装入到滚喷设备中，还向滚喷设备中装入钢珠，钢珠与磁体的质量比为(1～9):3。
3.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法，其特征在于所述的底部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：按质量百分比，金属锌、铝中的一种或两种，含量30～50％，金属M含量0～3％，M为镍、铬、钼、钕、镨、钴、钛中的一种或多种，中性树脂23～30％，稀释剂：24～32％，非离子表面活性剂：1～2％，分散剂：1～3％。
4.根据权利要求1或权利要求3所述一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法，其特征在于所述的底部涂层的金属粉树脂基涂料的制备方法是：
(1)按照成分比例，将24～32％的稀释剂加入到30～53％的金属粉中，常温密闭连续搅拌20～24小时，形成金属粉浆，所述的金属粉为片状，其厚度≤0.15μm，直径≤15μm；
(2)在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到23～30％的中性树脂中，搅拌均匀，再加入1～3％的分散剂、1～2％的非离子表面活性剂进行搅拌混合均匀，得到底部涂层的金属粉树脂基涂料，所述的中性树脂是聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂中的一种，所述的稀释剂为甲苯、正丁醇或二环氧丙烷乙基醚中的一种或两种；所述的非离子表面活性剂为OP-9；所述的分散剂为硅烷偶联剂KH550、KH560或KH792中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法，其特征在于所述的顶部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：按质量百分比，锌、铝、钛、钼、镍、钴、铬中的一种或多种，含量30～50％，酚醛类树脂或丙烯酸树脂24～33％，稀释剂：24～32％，抗沉降剂：1～2％，分散剂：1～3％。
6.根据权利要求1或权利要求5所述一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法，其特征在于所述的顶部涂层的金属粉树脂基涂料的制备方法是：
(1)按照成分比例，将24～32％的稀释剂加入30～50％的金属粉中，常温密闭连续搅拌20～24小时，形成金属粉浆，所述的金属粉为片状锌、铝、钛、钼、镍、钴、铬中的一种或多种，其厚度≤0.15μm，直径≤15μm；
(2)在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到24～33％的树脂中并搅拌均匀，再加入1～3％的分散剂、1～2％抗沉降剂进行搅拌混合均匀，得到顶部涂层的金属粉树脂基涂料；所述的稀释剂为甲苯、正丁醇或二环氧丙烷乙基醚中的一种或两种；所述的抗沉降剂为二氧化硅气凝胶、有机膨润土其中的一种；所述的分散剂为硅烷偶联剂KH550、KH560或KH792中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法，其特征在于所述的底部涂层厚度为10～25μm，其化学成分按质量百分比为：锌、铝中的一种或两种，含量55～65％，0～5％金属M，所述的金属M是镍、铬、钼、钕、镨、钴、钛中的一种或多种，中性树脂34～40％；所述的顶部涂层厚度为5～15μm，其化学成分按质量百分比为：锌、铝、钛、钼、镍、钴、铬中的一种或多种，含量55～65％，酚醛树脂或丙烯酸树脂35～45％。
8.根据权利要求7所述的一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法，其特征在于所述的中性树脂是聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂中的一种。
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