CN105887074A

CN105887074A - 一种烧结钕铁硼磁性材料的磷化方法

Info

Publication number: CN105887074A
Application number: CN201410586444.8A
Authority: CN
Inventors: 谭光英; 刘廷川
Original assignee: Chongqing Bawang Environmental Protection New Material Co Ltd
Current assignee: Chongqing Bawang Environmental Protection New Material Co Ltd
Priority date: 2014-10-18
Filing date: 2014-10-18
Publication date: 2016-08-24

Abstract

本发明公开了一种烧结钕铁硼磁性材料的磷化方法，其技术方案是采用物理封孔法，对烧结钕铁硼磁性材料封孔，再进行磷化和钝化。其工艺包括：滚光倒角‑封孔‑除油‑除锈‑表面调整‑常温磷化‑钝化等步骤。其特点是适合工业生产，产品防腐能力强，成本低。

Description

一种烧结钕铁硼磁性材料的磷化方法

技术领域

本发明涉及烧结钕铁硼磁性材料的表面有机涂覆前处理领域，具体地说就是烧结钕铁硼磁性材料的磷化方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料，因其具有高饱和磁化强度、矫顽力及大的磁能积而被广泛应用于计算机、电子通讯、信息系统、微型电机、汽车、核磁共振、仪器仪表等高新产业。钕铁硼永磁材料是通过粉末冶金烧结成型的产品，结构疏松、孔隙率高、表面状态不佳。钕标准电极电位比铁还要负，在潮湿的空气中极易被氧化，并与空气中的酸性物质发生强烈反应而腐蚀，极易产生晶间腐蚀，形成钕的氧化物和氢化物并导致材料粉化，从而降低和破坏材料的磁性能。钕铁硼永磁材料结构特性所引起的耐腐蚀性差的缺陷，严重影响了其在高端磁性产品中的应用。防护涂层法是提高钕铁硼材料抗腐蚀性的一个很重要的途径，磷化工艺作为一种重要的表面处理方法已广泛应用于工业生产中，它能显著提高涂层与基体的结合力和耐腐蚀性能。目前钕铁硼永磁材料采用的有机涂覆，其前处理除油效果不理想，中温磷化工艺稳定性差，能耗高，形成的磷化膜抗腐蚀性能低，基体与涂膜结合力低，钕铁硼永磁材料的磷化是影响其有机涂覆技术应用的关键。

发明内容

本发明的目的正是提供一种烧结钕铁硼磁性材料的磷化方法，以满足国内外烧结钕铁硼磁性材料的表面有机涂覆要求。

本发明的目的是这样实现的：

烧结钕铁硼磁性材料的磷化方法，其工艺包括：滚光倒角-封孔-除油-除锈-表面调整-常温磷化-钝化等步骤，

(a)、滚光倒角

采用振动研磨机、滚筒式研磨机、离心式研磨机、将不同规格地烧结钕铁硼磁性材料与磨料置入研磨机进行研磨机。

(b)、封孔

烧结钕铁硼磁性材料表面粗糙，具有很高的孔隙率，在酸性、碱性溶液中极易腐蚀，采用封孔法对其封孔，可以提高其抗蚀性。其方法是：将滚光倒角的烧结钕铁硼磁性材料放入硬脂酸锌熔融体内，温度为150～160℃，时间10分钟。取出、冷却，除去凝固的硬脂酸锌，封孔完毕。

(c)、除油

将滚光倒角、封孔的烧结钕铁硼磁性材料放入除油液中，除油剂可以为中性表面活性剂；中性表面活性剂与阴离子表面活性剂复合物；阴离子表面活性与无机碱性化合物复合物。温度为常温到70℃。也可以用超声波加强。时间至钕铁硼磁性材料油污除尽，表面均匀润湿。

(d)、除锈

采用1～3％HNO₃+0～1％缓蚀剂，时间10～40秒，常温。

(e)、表面调整

采用0.05～0.1％胶钛作表面调整剂，时间60～90秒，常温。

(f)、常温磷化

采用常温锌系磷化：总酸25～30点；总酸1.2～1.5点；总酸/总酸＝20∶1；促进剂1点；PH＝2.8～3.2；常温10～15分钟，使工件表面形成磷化膜。

采用常温铁系磷化：磷化前不进行表面调整，不加促进剂。总酸12～16点；PH＝2.1～2.8；常温10～15分钟，使工件表面形成磷化膜。

(g)、钝化

在磷化膜形成后，采用Cr⁶⁺溶液作钝化剂钝化，时间1～3分钟。

(h)、水洗

磷化膜钝化后，进行自来水水洗、蒸馏水水洗、烘干。

具体实施方式

烧结钕铁硼磁性材料的磷化方法，其工艺包括：滚光倒角-封孔-除油-除锈-表面调整-常温磷化-钝化等步骤，其中：

1、滚光倒角

采用振动研磨机、滚筒式研磨机、离心式研磨机、将不同规格的烧结钕铁硼磁性材料与磨料置入研磨机进行研磨机。

2、封孔

烧结钕铁硼磁性材料表面粗糙，具有很高的孔隙率，在酸性、碱性溶液中极易腐蚀，采用封孔法对其封孔，可以提高其抗蚀性。其方法是：将滚光倒角的烧结钕铁硼磁性材料放入硬脂酸锌熔融体内，一段时间后，取出、冷却，除去凝固的硬脂酸锌，封孔完毕。

3、除油

将滚光倒角、封孔的烧结钕铁硼磁性材料放入除油液中，除油剂为1％OP-10中性表面活性剂与1％十二烷基苯磺酸钠阴离子表面活性剂复合物，余量为水所组成。常温，时间至钕铁硼磁性材料油污除尽，表面均匀润湿。

或者使用组成为OP-10乳化剂2.5ml/1碳酸钠25g/l；磷酸三钠15g/l；三聚磷酸钠5g/l；余量为水的除油剂，PH小于10；温度50～70℃。至钕铁硼磁性材料油污除尽，表面均匀润湿。

封孔后的工件表面粘附了很多封孔剂必须除去，采用超声波清洗的方法，利用其“空化”效应去除残余的封孔剂会有更好的效果，并且可以加强除油。

3、除锈

除锈工艺为采用3％HNO₃+1％尿素，时间10～40秒，常温。至工件表面细致均匀，有银白色金属光泽

6、表面调整

采用0.05～0.1％胶钛作表面调整剂，时间60～90秒，常温。

7、采用常温锌系磷化：总酸25～30点；总酸1.2～1.5点；总酸/总酸＝20∶1；促进剂1点；PH＝2.8～3.2；常温10～15分钟，使工件表面形成磷化膜。

常温锌系磷化是本采用公司生产的KH501常温锌系磷化液，KH501常温锌系磷化液由镍盐、磷酸、磷酸二氢锌、硝酸锌、钼酸盐、氟化物、有机酸络合物组成。

常温铁系磷化是本采用公司生产的KH606常温铁系磷化液，常温铁系磷化液：磷化前不进行表面调整，不加促进剂。KH606铁系磷化液由镍盐、磷酸、磷酸二氢钠、钼酸盐、氟化物、有机酸络合物组成。

8、钝化

将磷化好的工件放入钝化液中钝化，钝化液为：铬酐3g/l，温度60～70；2分钟。

9、水洗

磷化膜钝化后，进行自来水水洗、蒸馏水水洗、烘干。

磷化膜耐蚀性测定

用硫酸铜点滴试验测定耐蚀性。

溶液组成为：0.2mol/LCuSO₄·5H₂O40mL；10％NaCl20mL；0.1mol/LHCl0.8mL。将上述混合液滴在磷化膜上，

膜层孔隙率测定

参考GB/T 17721-1999《金属覆盖层孔隙率试验铁试剂试验》，测定磷化膜层的孔隙率，溶液组成为：铁氰化钾10g/L，氯化钠加20g/L，滤纸粘贴时间为10min，然后将印有斑点的滤纸，用蒸馏水冲洗后，放在洁净玻璃板上，干燥后根据斑点特征计算孔隙率，用个/cm²表示。

盐雾试验

参照中性盐雾试验的国家标准GB/T 10125-1997，进行盐雾试验，观察试样表面腐蚀状况。

磷化膜性能

耐蚀性(s)孔隙率(个/cm²)盐雾试验(小时)锌系磷化0 12 2铁系磷化0 12 1封孔后锌系磷化30 0.5 8封孔后铁系磷化20 0.5 8

从上表看出，依本发明进行的烧结钕铁硼磁性材料磷化已经达到国家标准GB6807-86钢铁表面前处理要求，具有实用性，可以满足烧结钕铁硼磁性材料涂装要求。

Claims

1.一种烧结钕铁硼磁性材料的磷化方法，其工艺包括：滚光倒角-封孔-除油-除锈-表面调整-常温磷化-钝化等步骤。其特征在于：

a)、滚光倒角

b)、封孔

c)、除油

d)、除锈

采用1～3％HNO₃+0～1％缓蚀剂，时间10～40秒，常温。

e)、表面调整

采用0.05～0.1％胶钛作表面调整剂，时间60～90秒，常温。

f)、常温磷化

g)、钝化

h)、水洗

磷化膜钝化后，进行自来水水洗、蒸馏水水洗、烘干。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的封孔用硬脂酸锌熔融体温度为150～160℃，时间10分钟。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述除油剂为1％OP-10中性表面活性剂与1％十二烷基苯磺酸钠阴离子表面活性剂复合物，余量为水所组成，常温。时间至钕铁硼磁性材料油污除尽，表面均匀润湿。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的除锈工艺为采用3％HNO₃+1％尿素，时间10～40秒，常温。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述除油剂也可以为OP-10乳化剂2.5ml/l碳酸钠25g/l；磷酸三钠15g/l；三聚磷酸钠5g/l；余量为水所组成，PH小于10；温度50～70℃。超声波处理至钕铁硼磁性材料油污除尽，表面均匀润湿。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述采用常温锌系磷化：总酸25～30点；总酸1.2～1.5点；总酸/总酸＝20∶1；促进剂1点；PH＝2.8～3.2；常温10～15分钟，使工件表面形成磷化膜。常温锌系磷化液由镍盐、磷酸、磷酸二氢锌、硝酸锌、钼酸盐、氟化物、有机酸络合物组成。