CN110491617A - 耐蚀的永磁材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；永磁层为钕铁硼永磁材料层，稀土合金层包括以下重量份的材料：氧化钪40～50重量份；氧化铈10～20重量份；铥3～6重量份。本发明的耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层，永磁材料浸泡24h，磁体表面无明显变化，磁性能小幅下降，耐湿热试验的耐蚀时间达到1767h以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种永磁材料，特别是涉及一种耐蚀的永磁材料。
背景技术
随着高新技术的发展，人们对电子信息产品的要求越来越高。目前电子信息整机产品正在向“轻、薄、短、小”的方向发展。这就对用于电子信息行业的永磁材料提出了更高的要求。与烧结永磁相比，粘结永磁体，特别是高性能粘结永磁体由于其优良的机械性能、不需进行后加工就能获得尺寸精度高的产品、可制备复杂形状及极薄的环状产品和可连续大批量自动化生产等优点，正好满足了电子信息整机“轻、薄、短、小”的发展要求。目前粘结永磁特别是高性能粘结永磁的产量和产值都在以较快的速度增长，其中粘结稀土永磁近年来的增长速度更是高达40％。粘结永磁材料已广泛应用于计算机、移动通讯、高级音像设备、微电机、传感器及磁电式仪器仪表、办公设备、电子钟表、电子照相机等工业和消费类电子领域。
钕铁硼永磁材料的磁性能优异，性价比高，其在国民经济各领域发挥着重要作用，但是钕铁硼永磁材料是多相组织，各相的电学位有差异，使其在酸性、盐雾以及潮湿的环境中极易腐蚀。目前钕铁硼永磁材料的表面防护是提高钕铁硼永磁材料腐蚀性能的有效防范，表面防护使其在不损害其磁性能的前提下明显提高其耐腐蚀性能，而且成本低。现有的钕铁硼永磁材料产品在海上风力发电、高温沙漠等苛刻环境下使用，需要更好的耐蚀性能。
发明内容
针对上述不足之处，本发明的目的在于开发一款耐蚀的永磁材料，其具有优异的耐蚀性能。
本发明的技术方案概述如下：
一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；其中，所述永磁层为钕铁硼永磁材料层，所述稀土合金层包括以下重量份的材料：
氧化钪 40～50重量份；
氧化铈 10～20重量份；
铥 3～6重量份。
优选的是，所述的耐蚀的永磁材料，其中，还包括0.5～1重量份的镝。
优选的是，所述的耐蚀的永磁材料，其中，所述陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理。
优选的是，所述的耐蚀的永磁材料，其中，所述陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
优选的是，所述的耐蚀的永磁材料，其中，所述表面活性剂选自月桂醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺丙基甜菜碱中的一种。
优选的是，所述的耐蚀的永磁材料，其中，还包括1～3重量份的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
优选的是，所述的耐蚀的永磁材料，其中，所述耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
优选的是，所述的耐蚀的永磁材料，其中，所述耐腐蚀层还包括2～4重量份的氮化钽。
优选的是，所述的耐蚀的永磁材料，其中，所述耐腐蚀层还包括2～4重量份的β-(3，4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷。
优选的是，所述的耐蚀的永磁材料，其中，所述稀土合金层的厚度为10～20μm；所述陶瓷层的厚度为5～10μm；所述耐腐蚀层的厚度为10～20μm。
本发明的有益效果是：
本发明的耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层，永磁材料浸泡24h，磁体表面无明显变化，磁性能小幅下降，耐湿热试验的耐蚀时间达到1767h以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本案提出一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；其中，所述永磁层为钕铁硼永磁材料层，所述稀土合金层包括以下重量份的材料：
氧化钪 40～50重量份；
氧化铈 10～20重量份；
铥 3～6重量份。
稀土合金层以氧化钪为主，其具有优越的耐热和高温抗蠕变性能，并具有良好的耐腐蚀性能；氧化铈使得材料组织均匀，提升了稀土合金层的真空镀膜质量；铥能起到强化作用和提高耐蚀性能的作用。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.5～1重量份的镝。镝进一步改善稀土合金层的耐蚀性能。
作为本案又一实施例，陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理。
作为本案又一实施例，陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
氟锆酸钾、氟化钡、三氟化镧、氟钛酸协同作为陶化液，使得陶化膜有一定的防腐能力，提高其抗氧化性能和防锈性能，并可增加与耐腐蚀层的结合力；酒石酸可以控制陶化膜的形成速度，获得非常均一的膜层。
作为本案又一实施例，表面活性剂选自月桂醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺丙基甜菜碱中的一种。通过加入表面活性剂降低表面张力，改善陶化处理剂的处理效果。本案优选的表面活性剂为月桂醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺丙基甜菜碱中的一种。
作为本案又一实施例，还包括1～3重量份的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。γ-氨基丙基三乙氧基硅烷进一步改善磁粉的抗氧化性能和抗蚀性能。
作为本案又一实施例，耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
聚酰胺树脂具有优异的韧性、结合力，耐磨，耐蚀性能；双马来酰亚胺改性环氧树脂提高其热稳定性能、韧性和耐腐蚀性能；碳化硅具有协效作用，其与碳化硼结合后，可协同提高耐腐蚀层的耐蚀性能和强度，降低体系内部应力，且长时间暴露于苛刻环境下，耐腐蚀性能几乎不变。
作为本案又一实施例，耐腐蚀层还包括2～4重量份的氮化钽。通过加入氮化钽进一步改善耐蚀性能。
作为本案又一实施例，耐腐蚀层还包括2～4重量份的β-(3，4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷。β-(3，4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷与碳化硅、碳化硼和氮化钽结合，并与聚酰胺树脂、双马来酰亚胺改性环氧树脂结合，在碳化硅、碳化硼、氮化钽与聚酰胺树脂、双马来酰亚胺改性环氧树脂之间起着桥梁作用，把两者耦联起来，成为一体。
作为本案又一实施例，稀土合金层的厚度为10～20μm；所述陶瓷层的厚度为5～10μm；所述耐腐蚀层的厚度为10～20μm。
下面列出具体的实施例和对比例：
实施例1：
一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；永磁层为钕铁硼永磁材料层，稀土合金层包括以下重量份的材料：
陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理；陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
稀土合金层的厚度为10μm；陶瓷层的厚度为5μm；耐腐蚀层的厚度为10μm。
实施例2：
一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；永磁层为钕铁硼永磁材料层，稀土合金层包括以下重量份的材料：
陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理；陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
稀土合金层的厚度为15μm；所述陶瓷层的厚度为8μm；所述耐腐蚀层的厚度为18μm。
实施例3：
一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；永磁层为钕铁硼永磁材料层，稀土合金层包括以下重量份的材料：
陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理，陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
稀土合金层的厚度为20μm；所述陶瓷层的厚度为10μm；所述耐腐蚀层的厚度为20μm。
对比例1：
一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；永磁层为钕铁硼永磁材料层，稀土合金层包括以下重量份的材料：
氧化钪 40重量份；
铥 3重量份；
镝 0.5重量份；
陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理；陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
稀土合金层的厚度为10μm；陶瓷层的厚度为5μm；耐腐蚀层的厚度为10μm。
对比例2：
一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；永磁层为钕铁硼永磁材料层，稀土合金层包括以下重量份的材料：
氧化钪 40重量份；
氧化铈 10重量份；
铥 3重量份；
陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理；陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
稀土合金层的厚度为10μm；陶瓷层的厚度为5μm；耐腐蚀层的厚度为10μm。
对比例3：
一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；永磁层为钕铁硼永磁材料层，稀土合金层包括以下重量份的材料：
陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理；陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
稀土合金层的厚度为15μm；所述陶瓷层的厚度为8μm；所述耐腐蚀层的厚度为18μm。
对比例4：
一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；永磁层为钕铁硼永磁材料层，稀土合金层包括以下重量份的材料：
陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理；陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
稀土合金层的厚度为15μm；所述陶瓷层的厚度为8μm；所述耐腐蚀层的厚度为18μm。
对比例5：
一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；永磁层为钕铁硼永磁材料层，稀土合金层包括以下重量份的材料：
陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理，陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
稀土合金层的厚度为20μm；所述陶瓷层的厚度为10μm；所述耐腐蚀层的厚度为20μm。
对比例6：
一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；永磁层为钕铁硼永磁材料层，稀土合金层包括以下重量份的材料：
陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理，陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
稀土合金层的厚度为20μm；所述陶瓷层的厚度为10μm；所述耐腐蚀层的厚度为20μm。
对比例7：
一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；永磁层为钕铁硼永磁材料层，稀土合金层包括以下重量份的材料：
陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理，陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
稀土合金层的厚度为20μm；所述陶瓷层的厚度为10μm；所述耐腐蚀层的厚度为20μm。
下面列出实施例和对比例的性能测试结果：
配制3％的Nacl水溶液，并用盐酸调节溶液的PH值为5待用，分别将上述实施例1～3和对比例1～7的永磁材料浸泡于等量的酸性盐水中，静置24h后，将永磁材料于80℃烘干，得到的磁体的性能数据如表1所示：
表1
由上述实例可看出，实施例1～3与对比例1～6相比，实施例的永磁材料浸泡24h，磁体表面无明显变化，磁性能小幅下降，耐湿热试验的耐蚀时间达到1767h以上。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (10)
1.一种耐蚀的永磁材料，包括永磁层、稀土合金层、陶瓷层和耐蚀层；其特征在于，所述永磁层为钕铁硼永磁材料层，所述稀土合金层包括以下重量份的材料：
氧化钪 40～50重量份；
氧化铈 10～20重量份；
铥 3～6重量份。
2.根据权利要求1所述的耐蚀的永磁材料，其特征在于，还包括0.5～1重量份的镝。
3.根据权利要求1所述的耐蚀的永磁材料，其特征在于，所述陶瓷层是在稀土合金层表面进行陶化处理。
4.根据权利要求3所述的耐蚀的永磁材料，其特征在于，所述陶化处理的陶化处理剂，包括以下重量份的原料：
5.根据权利要求4所述的耐蚀的永磁材料，其特征在于，所述表面活性剂选自月桂醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺丙基甜菜碱中的一种。
6.根据权利要求4所述的耐蚀的永磁材料，其特征在于，还包括1～3重量份的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
7.根据权利要求1所述的耐蚀的永磁材料，其特征在于，所述耐腐蚀层包括以下重量份的原料：
8.根据权利要求7所述的耐蚀的永磁材料，其特征在于，所述耐腐蚀层还包括2～4重量份的氮化钽。
9.根据权利要求7所述的耐蚀的永磁材料，其特征在于，所述耐腐蚀层还包括2～4重量份的β-(3，4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷。
10.根据权利要求1所述的耐蚀的永磁材料，其特征在于，所述稀土合金层的厚度为10～20μm；所述陶瓷层的厚度为5～10μm；所述耐腐蚀层的厚度为10～20μm。
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