CN112786301B - 耐腐蚀的钕铁硼磁体及表面处理方法和羟基化合物的用途 - Google Patents
耐腐蚀的钕铁硼磁体及表面处理方法和羟基化合物的用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112786301B CN112786301B CN202011604230.0A CN202011604230A CN112786301B CN 112786301 B CN112786301 B CN 112786301B CN 202011604230 A CN202011604230 A CN 202011604230A CN 112786301 B CN112786301 B CN 112786301B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- boron magnet
- iron boron
- neodymium iron
- magnet
- corrosion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
- H01F41/026—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets protecting methods against environmental influences, e.g. oxygen, by surface treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
Abstract
本发明公开了耐腐蚀的钕铁硼磁体及表面处理方法和羟基化合物的用途。所述羟基化合物含有C2～C15的烃基，其能够提高钕铁硼磁体的耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀的钕铁硼磁体及表面处理方法，还涉及一种羟基化合物的用途。
背景技术
近年来，具有超高能量密度的钕铁硼(NdFeB)磁体在电子产品、电动/混合动力汽车、家用电器、工业电机、风力发电、核磁共振等领域得到广泛应用，有强大的市场需求。同时，稀土磁体技术创新日新月异，产量及性能不断提高，有力地促进了现代科技与信息产业的发展。但是，钕铁硼磁体表面的Nd原子和Fe原子会与空气中的氧气发生反应，形成Nd2O3、FeO、Fe2O3、Fe3O4。在潮湿的环境中，钕铁硼磁体更易腐蚀。因此，有必要进行抗腐蚀处理，来提高其耐腐蚀性能。
目前，普遍采用电镀金属、电镀+化学镀金属、电泳涂层、钝化等方法在钕铁硼磁体表面形成保护层。由于钕铁硼磁体为多孔结构，电镀金属法在电镀过程中镀液会进入到材料内部，造成内部晶间腐蚀，且所得保护层厚度不均匀，寿命较短，不适合有深孔、复杂的零件。电镀+化学镀金属法所得保护层与基体结合力较差，易起皮脱落，且产生污水。电泳法所得涂层厚度不均匀。
钝化是指在金属的表面形成稳定致密且与基体结合牢固的膜的工艺。这层膜使金属基体与腐蚀介质隔开，从而阻止金属进一步腐蚀。这样的膜称之为钝化膜。
CN102084438A公开了一种耐腐蚀性磁铁的制造方法，在湿度变化环境中，对R-Fe-B系烧结磁铁在450℃～900℃的温度范围进行氧化热处理后，在其表面涂覆处理液，然后干燥，形成至少含有Fe、Zr、Nd、氟、氧作为构成元素的化学转化覆膜，从而提高钕铁硼的耐腐蚀性。但是，此方法所用处理液不易稳定保存，需要现用现配，增加了工作的繁琐性。此外，处理液对温度敏感，涂布处理液的温度超过80℃时，就会对处理液的稳定性带来影响，进而影响钕铁硼的耐腐蚀性。
CN101809690B公开了一种经表面改性的稀土类烧结磁体制造方法，在控制氧分压为102～105Pa、水蒸气分压为0.1～1000Pa的条件下，于200～600℃对磁体进行热处理，得到表层含有赤铁矿为主体的表面改性层。经此方法改性后的稀土类烧结磁体的耐腐蚀性受氧分压和水蒸气分压的影响较大。为了在处理室中营造上述分压环境，需要通入氧化性气体，既增加了生产成本，还对设备的密封性也有严格要求。
CN105839045A公开了一种提高烧结钕铁硼磁体防腐性能的方法，将钕铁硼磁体放入真空炉内，抽真空至20Pa以下时，充入0.1～0.2MPa氮气，再抽真空，如此反复2～3次；之后将真空炉的温度升高至400～750℃，充入氮气至压力为1×103～1×105Pa，处理2～24h，在磁体表面生成一层厚度为1～50μm含有氮元素的化合物耐腐蚀层。此方法对设备要求严格，增大设备投资成本，且处理时间较长。
CN111441017A公开了一种制备钕铁硼磁体表面防腐涂层的方法，在钕铁硼磁体表面蒸镀复合涂层。此方法虽然可以提高镀层与基体的结合力，但存在设备投资大，生产效率低，无法对复杂零件进行处理等缺点。
EP0326088A3公开了一种钕硼铁磁体提供足够腐蚀防护的方法，包括：在碱性溶液中清洁磁体；将清洗过的磁铁先用水清洗，再用酸性清洗液清洗，最后用水清洗；冲洗过的磁铁在含磷酸锌的镀液中处理清洁，以形成磷酸锌保护层，抑制表面腐蚀；并在磷酸锌保护层表面涂覆有酰胺酰亚胺涂层，施加耐久的耐腐蚀涂层以提供进一步的腐蚀保护。此方法操作复杂，生产效率低，无法对结构复杂的钕硼铁磁体进行操作。
US4917778B公开了一种钕铁硼组烧结磁体的防腐方法，将钕铁硼组烧结磁体浸入氧化性酸中以活化其表面；用内应力不超过1000kgf/cm2的镍镀覆磁体；向其施加阳离子电沉积涂层。此方法所得涂层厚度不均匀，涂层与基体结合力差，操作复杂，设备投资成本高。
综上，上述方法存在工艺复杂，周期长，设备要求高，污染环境，增加生产成本，批量生产效率较低，且制备的涂层厚度不均匀，与基体结合力差，易脱落等诸多技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种羟基化合物在提高钕铁硼磁体耐腐蚀性中的应用。本发明发现羟基化合物可以提高钕铁硼磁体的耐腐蚀性。
本发明的另一个目的在于提供一种钕铁硼磁体的表面处理方法。该方法工艺简单，处理周期短，不容易污染环境。
本发明的再一个目的在于提供一种耐腐蚀的钕铁硼磁体，其采用上述方法获得。采用上述方法处理后，钕铁硼磁体表面乃至孔洞形成致密氧化物层，有效隔绝氧气等，因而具有更高的耐腐蚀能力。
一方面，本发明提供一种羟基化合物在提高钕铁硼磁体耐腐蚀性中的应用，所述羟基化合物具有式(I)所示的结构：
其中，R选自C2～C15的烃基，n为1～3的自然数。
根据本发明的应用，优选地，所述羟基化合物为一元醇或二元醇，R选自C2～C15的烷基，n为1或2。
根据本发明的应用，优选地，所述羟基化合物为一元醇，R选自C3～C6的烷基，n为1。
根据本发明的应用，优选地，所述羟基化合物为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇、正己醇或异己醇。
另一方面，本发明提供一种钕铁硼磁体的表面处理方法，包括在钕铁硼磁体的表面形成羟基化合物层以获得预制品的步骤；所述羟基化合物具有式(I)所示的结构：
其中，R选自C2～C15的烃基，n为1～3的自然数。
根据本发明的表面处理方法，优选地，所述羟基化合物为一元醇或二元醇，R选自C2～C15的烷基，n为1或2。
根据本发明的表面处理方法，优选地，将钕铁硼磁体在所述羟基化合物中浸泡，取出后吹干得到预制品。
根据本发明的表面处理方法，优选地，还包括将预制品进行热处理以在钕铁硼磁体表面形成氧化物层的步骤。
根据本发明的表面处理方法，优选地，所述热处理包括：将预制品置于隧道加热炉中，在380～450℃下加热25～50min；在加热过程中向隧道加热炉中通入氮气，氮气的流量控制在25～100L/min。
再一方面，本发明还提供一种耐腐蚀的钕铁硼磁体，其通过上述表面处理方法得到，其中，所述氧化物层的厚度为0.6～3.5μm；根据GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》在35℃和5wt％NaCl条件下测定的所述耐腐蚀的钕铁硼磁体开始出现腐蚀的时间大于45分钟，根据GB/T2423.3-2006在85℃和85％RH条件下测定的所述耐腐蚀的钕铁硼磁体开始出现腐蚀的时间大于1.2小时。
羟基化合物通常作为有机溶剂使用，本发明却发现其能够提高钕铁硼磁体的耐腐蚀性。附着羟基化合物层的钕铁硼磁体经过加热处理，在其表面形成主要由四氧化三铁组成的致密氧化物层。该致密氧化物层与磁体结合力强。盐雾试验和恒湿热实验表明，该氧化物层耐腐蚀性优于未附着羟基化合物层而形成的薄膜。本发明利用羟基化合物处理钕铁硼磁体表面，工艺简单，只要控制好温度和氮气流量即可，生产周期短，不会污染环境。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
钕铁硼磁体易氧化腐蚀。采用常规方法提高磁体耐腐蚀性，其成本高，且工艺复杂。尽管钝化膜也可以提高磁体耐腐蚀性，但效果仍不理想。本申请的发明人惊喜地发现，通常作为有机溶剂使用的羟基化合物可以提高钕铁硼磁体的耐腐蚀性，从而完成本发明。
<羟基化合物的用途>
本发明提供一种羟基化合物在提高钕铁硼磁体耐腐蚀性中的应用。钕铁硼磁体也可以称之为钕铁硼永磁体或钕铁硼永磁材料。钕铁硼磁体的主要成分为Nd、Fe和B，还可以包括其他过渡金属元素、其他稀土元素和不可避免的杂质，例如C、O和N。这些属于本领域公知的，这里不再赘述。钕铁硼磁体可以为粘结磁体或烧结磁体，优选为烧结磁体。鉴于烧结磁体存在多孔结构的可能性更大，本发明尤其适合于烧结钕铁硼磁体。根据本发明的一个优选实施方式，本发明提供一种羟基化合物在提高烧结钕铁硼磁体耐腐蚀性中的应用。
下面重点描述羟基化合物，其具有式(I)所示的结构：
其中，R选自C2～C15的烃基，n为1～3的自然数。本发明的羟基化合物的熔点可以低于15℃，优选低于10℃，更优选低于5℃。本发明的羟基化合物的沸点可以高于35℃，优选高于75℃，更优选高于80℃。本发明的羟基化合物在常温下为液态，例如在15～30℃下为液态。这样有利于在钕铁硼磁体表面形成均匀的羟基化合物层，也不容易完全挥发，也有利于羟基化合物渗入钕铁硼磁体表面的孔洞，从而提高其耐腐蚀性。常规的加热处理无法保证钕铁硼磁体表面的孔洞形成耐腐蚀性层。正是由于羟基化合物渗入钕铁硼磁体表面的孔洞，从而使得常规加热处理无法达到的耐腐蚀性要求得以实现。
在本发明中，羟基化合物可以为醇类，包括但不限于一元醇，二元醇或三元醇。本发明发现，醇类对于提高磁体耐腐蚀性是有利的，尤其是一元醇，效果更佳。n为1～3的自然数，优选地，n为1或2，更优选地，n为1。
在本发明中，R可以选自C2～C15的烃基。烃基可以为烷基、烯基或炔基，优选为烷基。根据本发明的一个实施方式，R选自C2～C15的烷基，优选为C3～C9的烷基，更优选为C3～C6的烷基。烷基可以为直链烷基或支链烷基。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基等。
根据本发明的一个实施方式，所述羟基化合物为一元醇或二元醇，R选自C2～C15的烷基，n为1或2。根据本发明的另一个实施方式，所述羟基化合物为一元醇，R选自C3～C6的烷基，n为1。
羟基化合物的实例包括但不限于乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇、正己醇、异己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇等。根据本发明的一个实施方式，羟基化合物为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇、正己醇或异己醇。根据本发明的一个具体实施方式，所述羟基化合物为异丙醇。这样可以显著提高钕铁硼磁体的耐腐蚀性，且可以在常温下进行成膜，降低成本，简化工艺。
根据本发明的应用，可以采用如下步骤处理钕铁硼磁体表面：
(1)预处理铁硼磁体坯料以形成钕铁硼磁体；
(2)在钕铁硼磁体的表面形成羟基化合物层以获得预制品；和
(3)将预制品进行热处理以在钕铁硼磁体表面形成氧化物层。
详细步骤及工艺参数与下文相同，这里不再赘述。
<表面处理方法>
本发明的钕铁硼磁体的表面处理方法可以包括在钕铁硼磁体的表面形成羟基化合物层以获得预制品的步骤；还可以包括将预制品进行热处理以在钕铁硼磁体表面形成氧化物层的步骤。此外，本发明的方法可以包括钕铁硼磁体的预处理步骤。下面进行详细描述。
预处理步骤
将钕铁硼磁体坯料经倒角磨光、化学除油、酸洗、超声波清洗和水洗处理等预处理步骤得到钕铁硼磁体，以供预制品形成步骤使用。钕铁硼磁体的主要成分为Nd、Fe和B，还可以包括其他过渡金属元素、其他稀土元素和不可避免的杂质，例如C、O和N。这些属于本领域公知的，这里不再赘述。鉴于烧结磁体存在多孔结构的可能性更大，本发明的钕铁硼磁体优选为烧结钕铁硼磁体。
在倒角磨光过程中，采用磨加工对钕铁硼磁体坯料进行磨光及倒角。采用常规工艺进行倒角磨光，这里不在赘述。
在化学除油过程中，使用碱性除油剂去除钕铁硼磁体坯料表面的油污。碱性除油剂可以选自氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠和硅酸钠中的一种或多种。根据本发明的一个实施方式，碱性除油剂由氢氧化钠、磷酸三钠、碳酸氢钠和水组成的溶液。具体地，碱性除油剂含20～30g/L的氢氧化钠、20～30g/L的碳酸氢钠和3～10g/L的磷酸三钠。根据本发明的一个实施方式，碱性除油剂为由氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠和水组成的溶液。具体地，碱性除油剂含10～15g/L的氢氧化钠、20～30g/L的碳酸钠、50～70g/L的磷酸三钠和1～5g/L的硅酸钠。采用上述碱性除油剂，除油效果好，更加有利于羟基化合物层的形成，从而改善耐腐蚀性。
在酸洗过程中，除油后的钕铁硼磁体坯料经水洗，然后进行酸洗除锈。酸洗过程中所用的酸性溶液可以为盐酸溶液或硝酸溶液，优选为硝酸溶液。硝酸溶液的浓度可以为1～10wt％，优选为2～8wt％，更优选为3～6wt％。这样可以有效除锈，从而有利于羟基化合物层的形成，以改善耐腐蚀性。
在超声波清洗过程中，可以采用常规的超声波清洗设备进行，以充分除锈以及除去残留的酸性溶液。水洗处理进一步除去残留的酸性溶液，从而得到供预制品形成步骤使用的钕铁硼磁体。
预制品形成步骤
在钕铁硼磁体的表面形成羟基化合物层以获得预制品。羟基化合物层可以含有其他物质，只要不影响耐腐蚀性即可。优选地，羟基化合物层仅由羟基化合物形成。这样可以充分保证耐腐蚀性。本发明的羟基化合物具有式(I)所示的结构：
其中，R选自C2～C15的烃基，n为1～3的自然数。
羟基化合物的熔点可以低于15℃，优选低于10℃，更优选低于5℃。羟基化合物的沸点可以高于35℃，优选高于75℃，更优选高于80℃。羟基化合物在常温下为液态，例如在15～30℃下为液态。这样有利于在钕铁硼磁体表面形成均匀的羟基化合物层，也不容易完全挥发，也有利于羟基化合物渗入钕铁硼磁体表面的孔洞，从而提高其耐腐蚀性。由于羟基化合物渗入钕铁硼磁体表面的孔洞，从而使得耐腐蚀性得到进一步提高。
羟基化合物优选为醇类，例如为一元醇，二元醇或三元醇。醇类非常适合本发明，尤其是一元醇，效果更佳。n为1～3的自然数，优选地，n为1或2，更优选地，n为1。
R可以选自C2～C15的烃基。烃基可以为烷基、烯基或炔基，优选为烷基。在某些实施方案中，R可以选自C2～C15的烷基，优选为C3～C9的烷基，更优选为C3～C6的烷基。烷基可以为直链烷基或支链烷基。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基等。在某些实施方案中，所述羟基化合物为一元醇或二元醇，R选自C2～C15的烷基，n为1或2。在另一些实施方案中，所述羟基化合物为一元醇，R选自C3～C6的烷基，n为1。
本发明的羟基化合物的实例包括但不限于乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇、正己醇、异己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇等。在某些实施方案中，羟基化合物为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇、正己醇或异己醇。在另一些实施方案中，所述羟基化合物为异丙醇。这样有利于在钕铁硼磁体表面及孔洞形成羟基化合物层，且降低成本，简化工艺。
可以采用多种工艺在钕铁硼磁体表面形成羟基化合物层，例如喷涂，浸泡等。本发明发现，浸泡工艺更加适合本发明，原因在于浸泡可以使得羟基化合物与钕铁硼磁体充分结合，且可以使得钕铁硼磁体的孔洞中也充入羟基化合物，从而有利于改善耐腐蚀性。因此，本发明表面处理方法非常适合于提高烧结钕铁硼磁体的耐腐蚀性。
根据本发明的一个实施方式，将钕铁硼磁体在上述羟基化合物中浸泡，取出后吹干得到预制品。浸泡时间需要保证羟基化合物能够与钕铁硼磁体表面充分结合且能够充分渗入钕铁硼磁体的孔洞即可。需要将钕铁硼磁体完全浸没在羟基化合物中。浸泡时间可以为5～60min，优选为10～50min，更优选为20～30min。这样既保证羟基化合物能够与钕铁硼磁体表面充分结合且能够充分渗入钕铁硼磁体的孔洞，且提高生产效率。此外，吹干采用常规方法进行，但不建议使用真空操作，避免破坏羟基化合物层。
氧化物层形成步骤
将预制品进行热处理以在钕铁硼磁体表面形成氧化物层。氧化物层的厚度可以为0.6～3.5μm，优选为1～3μm，更优选为2～3μm。
将预制品置于隧道加热炉中进行热处理；在加热过程中向隧道加热炉中通入氮气。隧道加热炉可以采用本领域的常规设备，这里不再赘述。
在隧道加热炉中，热处理温度可以为380～450℃，优选为400～450℃，更优选为420～450℃。热处理过高，导致生产成本增加且氧化物层均匀性变差；热处理温度过低，形成的氧化物层孔隙率大，厚度不均匀，磁体结合力较差，易脱落。热处理时间可以为25～50min，优选为27～40min，更优选为30～40min。热处理时间太长，导致生产成本增加，且氧化物层的厚度均匀性变差；热处理时间太短，孔洞中无法形成氧化物层，导致耐腐蚀性变差。
在加热过程中向隧道加热炉中通入氮气，氮气的流量控制在25～100L/min。优选地，所述氮气的流量控制在40～60L/min。更优选地，所述氮气的流量控制在45～55L/min。氮气的流量过高，将导致钕铁硼磁体周围气氛中的氧气浓度过低，无法形成致密氧化物层；氮气的流量过低，则使得钕铁硼磁体周围氧气浓度太高，氧化反应速度太快而无法形成均匀的氧化物层。
<耐腐蚀的钕铁硼磁体>
通过上述表面处理方法得到耐腐蚀的钕铁硼磁体。氧化物层的厚度可以为0.6～3.5μm，优选为1～3.5μm，更优选为1.2～3.5μm。这样可以保证钕铁硼磁体具有较高的耐腐蚀性。如果氧化物层的厚度过低，则厚度不均匀，空隙率大，且由于氧化物层的厚度较薄，使氧化物层防腐周期短。如果氧化物层的厚度过大，则需要延长热处理时间，增加生产成本。
根据GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》在35℃和5wt％NaCl条件下测定的所述耐腐蚀的钕铁硼磁体开始出现腐蚀的时间大于45分钟，优选大于1小时，更优选为大于1.5小时，例如1.5～2小时。
根据GB/T2423.3-2006在85℃和85％RH条件下测定的所述耐腐蚀的钕铁硼磁体开始出现腐蚀的时间大于1.2小时，优选大于1.5小时，更优选为大于2小时，例如2～3小时。
下面介绍以下实施例和比较例使用的原料。
碱性除油剂：含25g/L的氢氧化钠、25g/L的碳酸氢钠和5g/L的磷酸三钠的水溶液。
下面介绍以下实施例和比较例使用的测试方法。
盐雾试验：根据GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》在35℃和5wt％NaCl的条件下测定，记录钕铁硼磁体开始出现腐蚀的时间。
恒温恒湿试验：根据GB/T2423.3-2006在85℃和85％RH条件下测定，记录钕铁硼磁体开始出现腐蚀的时间。
实施例1
采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。
将钕铁硼磁体在异丙醇中浸泡20分钟，将其取出吹干，得到预制品。将上述预制品整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为380℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量为50L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热25min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为1μm。
实施例2
采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。
将钕铁硼磁体在异丙醇中浸泡20分钟，将其取出吹干，得到预制品。将上述预制品整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为400℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量在50L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热30min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为2μm。
实施例3
采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。
将钕铁硼磁体在异丙醇中浸泡20分钟，将其取出吹干，得到预制品。将上述预制品整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为420℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量在45L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热40min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为3μm。
实施例4
采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。
将钕铁硼磁体在异丙醇中浸泡20分钟，将其取出吹干，得到预制品。将上述预制品整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为450℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量在55L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热35min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为3.5μm。
比较例1
采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。
将上述钕铁硼磁体整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为380℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量为50L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热25min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为0.8μm。
比较例2
采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。
将钕铁硼磁体在异丙醇中浸泡20分钟，将其取出吹干，得到预制品。将上述预制品整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为350℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量为40L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热20min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为0.5μm。
比较例3
采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。
将钕铁硼磁体在异丙醇中浸泡20分钟，将其取出吹干，得到预制品。将上述预制品整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为500℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量为50L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热25min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为0.7μm。
表1
由表1可知，本发明的钕铁硼磁体的耐腐蚀性得到明显改善。由实施例1和比较例1可知，未采用异丙醇浸泡的钕铁硼磁体(比较例1)，经过热处理后其耐腐蚀性较差。经过异丙醇浸泡的钕铁硼磁体(实施例1)，经过热处理后其耐腐蚀性得到显著提高。
通过调整热处理条件，可以使得钕铁硼磁体的耐腐蚀性得到进一步提高。根据实施例1～3，适当地提高热处理温度和延长热处理时间，可以提高氧化层厚度，进而提高钕铁硼磁体的耐腐蚀性。将实施例4和实施例3进行比较可知，提高热处理温度需要相应地增加氮气流量以避免过度氧化，否则将导致耐腐蚀性降低。
将实施例1与比较例2～3进行比较可知，过低或过高的热处理温度均不利于改善钕铁硼磁体的耐腐蚀性。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。
Claims (5)
1.一种钕铁硼磁体的表面处理方法，其特征在于，包括将钕铁硼磁体在羟基化合物中浸泡，取出后吹干得到预制品的步骤；所述羟基化合物具有式(I)所示的结构：
其中，R选自C2～C15的烃基，n为1～3的自然数。
2.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述羟基化合物为一元醇或二元醇，R选自C2～C15的烷基，n为1或2。
3.根据权利要求1～2任一项所述的表面处理方法，其特征在于，还包括将预制品进行热处理以在钕铁硼磁体表面形成氧化物层的步骤。
4.根据权利要求3所述的表面处理方法，其特征在于，所述热处理包括：将预制品置于隧道加热炉中，在380～450℃下加热25～50min；在加热过程中向隧道加热炉中通入氮气，氮气的流量控制在25～100L/min。
5.一种耐腐蚀的钕铁硼磁体，其特征在于，其通过如权利要求3或4所述的表面处理方法得到，其中，所述氧化物层的厚度为0.6～3.5μm；根据GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》在35℃和5wt％NaCl条件下测定的所述耐腐蚀的钕铁硼磁体开始出现腐蚀的时间大于45分钟，根据GB/T2423.3-2006在85℃和85％RH条件下测定的所述耐腐蚀的钕铁硼磁体开始出现腐蚀的时间大于1.2小时。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011604230.0A CN112786301B (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 耐腐蚀的钕铁硼磁体及表面处理方法和羟基化合物的用途 |
| JP2021048778A JP7237108B2 (ja) | 2020-12-30 | 2021-03-23 | 耐食性ネオジム鉄ホウ素磁石、表面処理方法及び水酸基化合物の使用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011604230.0A CN112786301B (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 耐腐蚀的钕铁硼磁体及表面处理方法和羟基化合物的用途 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112786301A CN112786301A (zh) | 2021-05-11 |
| CN112786301B true CN112786301B (zh) | 2022-10-14 |
Family
ID=75751729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011604230.0A Active CN112786301B (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 耐腐蚀的钕铁硼磁体及表面处理方法和羟基化合物的用途 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7237108B2 (zh) |
| CN (1) | CN112786301B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116285578A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-06-23 | 合肥工业大学 | 钕铁硼表面改性六方氮化硼增强环氧复合涂层的制备方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102324814B (zh) * | 2011-08-26 | 2013-08-28 | 邓上云 | 一种永磁交流同步电机用钕铁硼/铁氧体复合磁体的制备工艺 |
| CN102877058B (zh) * | 2012-10-31 | 2018-07-24 | 四川职业技术学院 | 一种用于钕铁硼磁体表面防锈处理的方法 |
| CN105839045A (zh) * | 2016-04-17 | 2016-08-10 | 北京工业大学 | 一种提高烧结钕铁硼磁体防腐性能的方法 |
| EP3319098A1 (en) | 2016-11-02 | 2018-05-09 | Abiomed Europe GmbH | Intravascular blood pump comprising corrosion resistant permanent magnet |
| ES2842882T3 (es) | 2018-05-08 | 2021-07-15 | Abiomed Europe Gmbh | Imán permanente resistente a la corrosión y bomba de sangre intravascular que comprende el imán |
| CN111020659A (zh) * | 2019-12-07 | 2020-04-17 | 爱科科技有限公司 | 一种降低钕铁硼永磁材料表面镀层孔隙率的方法 |
| CN111073466B (zh) | 2019-12-20 | 2021-04-30 | 浙江中杭新材料科技有限公司 | 一种低成本高耐腐蚀性钕铁硼的制备方法 |
| CN111073467B (zh) | 2019-12-20 | 2021-08-06 | 浙江中杭新材料科技有限公司 | 一种用于钕铁硼的耐腐蚀复合防护层材料 |
| CN111974655A (zh) | 2020-08-27 | 2020-11-24 | 宁波美固力磁电有限公司 | 一种具有防腐性能的钕铁硼磁铁的制备方法 |
| CN112259359B (zh) * | 2020-12-22 | 2021-03-19 | 北京中科三环高技术股份有限公司 | 烧结钕铁硼磁体及其防腐蚀处理方法 |
-
2020
- 2020-12-30 CN CN202011604230.0A patent/CN112786301B/zh active Active
-
2021
- 2021-03-23 JP JP2021048778A patent/JP7237108B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022104855A (ja) | 2022-07-12 |
| JP7237108B2 (ja) | 2023-03-10 |
| CN112786301A (zh) | 2021-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102808210A (zh) | 一种微弧氧化的表面处理方法及其制品 | |
| CN112786301B (zh) | 耐腐蚀的钕铁硼磁体及表面处理方法和羟基化合物的用途 | |
| CN102605361B (zh) | 一种烧结钕铁硼磁性材料的表面处理方法 | |
| EP3056585A1 (en) | A method of disposing an aluminum coating on nd-fe-b permanent magnets | |
| CN106876072A (zh) | 提高钕铁硼磁性材料磁性能的方法 | |
| WO2022134662A1 (zh) | 烧结钕铁硼磁体及其防腐蚀处理方法 | |
| CN105839045A (zh) | 一种提高烧结钕铁硼磁体防腐性能的方法 | |
| CN111235458A (zh) | 一种含硼含稀土高熵合金及其磁场处理方法 | |
| CN102925851B (zh) | 铝及铝合金表面二段气体氮化方法 | |
| CN102943231B (zh) | 铝及铝合金表面三段气体氮化方法 | |
| CN100484666C (zh) | 一种粘接钕铁硼磁体无机封孔和阴极电泳复合表面防护技术 | |
| CN106676504A (zh) | 一种铝合金化学镀镍方法 | |
| CN111411380A (zh) | 一种电镀工艺 | |
| CN102943230A (zh) | 铝及铝合金表面的氮化方法 | |
| CN1851042A (zh) | 镁合金表面离子注入改性方法 | |
| CN106356187B (zh) | 一种钕铁硼表面渗镝工艺 | |
| CN103608125A (zh) | 具有增强的抗腐蚀保护的电解镀锌方法 | |
| CN115198260A (zh) | 一种提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法 | |
| CN104561873B (zh) | 一种基于表面预处理碳钢热浸铝工艺 | |
| CN101445924B (zh) | 镁及镁合金的表面处理方法 | |
| CN101227122B (zh) | 一种降低电机温升的工艺 | |
| CN107326345A (zh) | 充气阀用阀芯表面处理工艺 | |
| CN102912286B (zh) | 铝及铝合金液体氮化方法 | |
| CN117025014B (zh) | 一种钕铁硼磁体防腐复合浆料的制备方法 | |
| CN108335816A (zh) | 一种烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |