CN112980273A - 一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法：步骤一、将钕铁硼稀土永磁体的表面处理；步骤二、电镀处理；步骤三、制备防腐涂层；步骤四、涂覆处理；步骤五、固化处理，将涂覆有防腐涂层的钕铁硼磁铁置于烘箱中进行固化处理，所述高温固化的固化温度为160～180℃，固化时间为30～60min。本发明有效地提高钕铁硼磁体的耐蚀性和提高有机涂层的使用温度，延长磁体的使用寿命。防腐层由多种材料的结合制成，最终使制备得到的防腐涂层不仅具有优异的防腐性，而还具有较强的耐水性、耐候性以及耐磨性；且在涂覆防腐层前对钕铁硼材料进行电镀，电镀的主要目的是给基体镀上一层表面防护涂层，保证材料的持续使用。

Description

一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法
技术领域
本发明属于永磁材料防腐技术领域，特别涉及一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法。
背景技术
钕铁硼磁铁为至目前为止具有最强磁力的永久磁铁。钕铁硼被称为第三代稀土永磁材料，是当今磁能积最高的永磁材料，随着计算机、通信等产业的发展，NdFeB永磁材料的制备及应用得到飞速发展。
目前，钕铁硼永磁的防腐方法有多种，传统的方法是采用电镀或化学镀等湿法工艺在钕铁硼磁铁表面直接镀上镍、锌或镍-铜-镍的复合层，但采用这种工艺制备的渡液容易渗入钕铁硼磁铁的内部孔隙中，反而会造成磁铁的加速腐蚀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法包含以下步骤：步骤1、将钕铁硼稀土永磁体的表面处理，采用机械振磨对钕铁硼永磁材料进行表面磨光处理，再对钕铁硼磁铁的表面进行清洗，去除表面杂质后，再干燥处理；
步骤二、电镀处理：将经过步骤1处理的钕铁硼磁体材料表面进行电镀处理，其中所述电镀液是由300～450克/升硫酸锌和50～100克/升硫酸钾铝按照质量1:1混合组成，所述电镀过程中电流密度为2～5A/dm，温度为25～35℃，时间为20～30min；
步骤三、制备防腐涂层，其中所述的防腐涂层包含以下重量份原料：改性丙烯酸树脂20-30份，聚四氟乙烯10-15份、固体填料10-15份，稳定剂0.5-1份、表面活性剂1.5-2份，分散剂1-2份、其他溶剂0.5-1份；
步骤四，涂覆处理，将钕铁硼磁铁胚体先进行预热处理，然后趁热将制备得到的所述防腐涂层涂覆于所述钕铁硼磁铁的表面；重复喷涂、热处理过程至少2-3次，制得厚度为5～40μm的耐蚀涂层；热处理：将表面涂有涂料的钕铁硼稀土永磁体放入热处理炉中，在150～320℃下加热100-180min；
步骤五，固化处理，将涂覆有防腐涂层的钕铁硼磁铁置于烘箱中进行固化处理，所述高温固化的固化温度为160～180℃，固化时间为30～60min。
优选的，所述的步骤一中采用金属洗涤液在40～80℃下除油5～60min；采用pH值为1～5的稀硫酸或稀盐酸，酸洗5～120s，然后在室温～100℃下干燥；
优选的，所述的步骤三中防腐涂层包含以下重量份原料：改性丙烯酸树脂25份，聚四氟乙烯12份、固体填料12份，稳定剂0.8份、表面活性剂1.8份，分散剂1.5份、其他溶剂0.8份。
优选的，所述的步骤三中填料为二氧化硅、铝粉、云母粉或晶须硅中的一种或几种混合物。
优选的，所述的步骤三中分散剂为BYK190分散剂和TH-904分散剂中的一种或几种。
优选的，所述的步骤三中表面活性剂为OP-9；
优选的，所述步骤三中其他溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇的混合物，质量比为2：1：1。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明制备方法简单易行，生产成本低，能有效地提高钕铁硼磁体的耐蚀性和提高有机涂层的使用温度，延长磁体的使用寿命。
防腐层由多种材料的结合制成，最终使制备得到的防腐涂层不仅具有优异的防腐性，而还具有较强的耐水性、耐候性以及耐磨性。无机填料的添加增强了防腐涂层的耐磨性以及硬度；
且在涂覆防腐层前对钕铁硼材料进行电镀，电镀的主要目的是给基体镀上一层表面防护涂层，保证材料的持续使用。
附图说明：
图1为本发明制备流程结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法包含以下步骤：步骤1、将钕铁硼稀土永磁体的表面处理，采用机械振磨对钕铁硼永磁材料进行表面磨光处理，再对钕铁硼磁铁的表面进行清洗，去除表面杂质后，再干燥处理；
步骤二、电镀处理：将经过步骤1处理的钕铁硼磁体材料表面进行电镀处理，其中所述电镀液是由300克/升硫酸锌和50克/升硫酸钾铝按照质量1:1混合组成，所述电镀过程中电流密度为2A/dm，温度为25℃，时间为20min；
步骤三、制备防腐涂层，其中所述的防腐涂层包含以下重量份原料：改性丙烯酸树脂20份，聚四氟乙烯10份、固体填料10份，稳定剂0.5份、表面活性剂1.5份，分散剂1份、其他溶剂0.5份；
步骤四、涂覆处理，将钕铁硼磁铁胚体先进行预热处理，然后趁热将制备得到的所述防腐涂层涂覆于所述钕铁硼磁铁的表面；重复喷涂、热处理过程至少2次，制得厚度为20μm的耐蚀涂层；热处理：将表面涂有涂料的钕铁硼稀土永磁体放入热处理炉中，在150℃下加热100min；
步骤五、固化处理，将涂覆有防腐涂层的钕铁硼磁铁置于烘箱中进行固化处理，所述高温固化的固化温度为160℃，固化时间为30min。
实施例2
一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法包含以下步骤：步骤1、将钕铁硼稀土永磁体的表面处理，采用机械振磨对钕铁硼永磁材料进行表面磨光处理，再对钕铁硼磁铁的表面进行清洗，去除表面杂质后，再干燥处理；
步骤二、电镀处理：将经过步骤1处理的钕铁硼磁体材料表面进行电镀处理，其中所述电镀液是由450克/升硫酸锌和100克/升硫酸钾铝按照质量1:1混合组成，所述电镀过程中电流密度为5A/dm，温度为35℃，时间为30min；
步骤三、制备防腐涂层，其中所述的防腐涂层包含以下重量份原料：改性丙烯酸树脂30份，聚四氟乙烯15份、固体填料15份，稳定剂1份、表面活性剂2份，分散剂2份、其他溶剂1份；
步骤四、涂覆处理，将钕铁硼磁铁胚体先进行预热处理，然后趁热将制备得到的所述防腐涂层涂覆于所述钕铁硼磁铁的表面；重复喷涂、热处理过程至少3次，制得厚度为20μm的耐蚀涂层；热处理：将表面涂有涂料的钕铁硼稀土永磁体放入热处理炉中，在320℃下加热180min；
步骤五、固化处理，将涂覆有防腐涂层的钕铁硼磁铁置于烘箱中进行固化处理，所述高温固化的固化温度为180℃，固化时间为60min。
实施例3
一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法包含以下步骤：步骤1、将钕铁硼稀土永磁体的表面处理，采用机械振磨对钕铁硼永磁材料进行表面磨光处理，再对钕铁硼磁铁的表面进行清洗，去除表面杂质后，再干燥处理；
步骤二、电镀处理：将经过步骤1处理的钕铁硼磁体材料表面进行电镀处理，其中所述电镀液是由350克/升硫酸锌和80克/升硫酸钾铝按照质量1:1混合组成，所述电镀过程中电流密度为4A/dm，温度为28℃，时间为25min；
步骤三、制备防腐涂层，其中所述的防腐涂层包含以下重量份原料：改性丙烯酸树脂25份，聚四氟乙烯12份、固体填料12份，稳定剂0.8份、表面活性剂1.8份，分散剂1.5份、其他溶剂0.8份；
步骤四、涂覆处理，将钕铁硼磁铁胚体先进行预热处理，然后趁热将制备得到的所述防腐涂层涂覆于所述钕铁硼磁铁的表面；重复喷涂、热处理过程至少2次，制得厚度为20μm的耐蚀涂层；热处理：将表面涂有涂料的钕铁硼稀土永磁体放入热处理炉中，在180℃下加热120min；
步骤五、固化处理，将涂覆有防腐涂层的钕铁硼磁铁置于烘箱中进行固化处理，所述高温固化的固化温度为170℃，固化时间为45min。
将实施例1-实施例3获得的永磁体分别进行中性盐雾试验和PCT试验。对比例为：电镀Zn和NiCuNi层的磁体，将其放入盐雾试验箱和PCT试验箱分别实验。电镀Zn和NiCuNi层的磁体涂层厚度为20μm。
中性盐雾试验条件为：8％的NaCl溶液，温度为32℃，喷溅速度为1.5ml/Hr，pH＝6.8；
PCT试验条件为：125℃，100％的湿度，2.0个大气压力下。
观察样品的腐蚀情况，当样品出现锈点时记录该样品的测试时间，测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002987426040000061
由表1可知采用本实施例1-3的钕铁硼稀土永磁体表面钛金属涂层的制备方法制备的磁体，可显著提高磁体的耐腐蚀性能和基体与涂层的结合能力。其耐腐蚀性能大大增强。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

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：具体方法包含以下步骤：步骤一、将钕铁硼稀土永磁体的表面处理，采用机械振磨对钕铁硼永磁材料进行表面磨光处理，再对钕铁硼磁铁的表面进行清洗，去除表面杂质后，再干燥处理；
步骤二、电镀处理：将经过步骤1处理的钕铁硼磁体材料表面进行电镀处理，其中所述电镀液是由300～450克/升硫酸锌和50～100克/升硫酸钾铝按照质量1:1混合组成，所述电镀过程中电流密度为2～5A/dm，温度为25～35℃，时间为20～30min；
步骤三、制备防腐涂层，其中所述的防腐涂层包含以下重量份原料：改性丙烯酸树脂20-30份，聚四氟乙烯10-15份、固体填料10-15份，稳定剂0.5-1份、表面活性剂1.5-2份，分散剂1-2份、其他溶剂0.5-1份；
步骤四、涂覆处理，将钕铁硼磁铁胚体先进行预热处理，然后趁热将制备得到的所述防腐涂层涂覆于所述钕铁硼磁铁的表面；重复喷涂、热处理过程至少2-3次，制得厚度为5～40μm的耐蚀涂层；热处理：将表面涂有涂料的钕铁硼稀土永磁体放入热处理炉中，在150～320℃下加热100-180min；
步骤五、固化处理，将涂覆有防腐涂层的钕铁硼磁铁置于烘箱中进行固化处理，所述高温固化的固化温度为160～180℃，固化时间为30～60min。
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：所述的步骤一中采用金属洗涤液在40～80℃下除油5～60min；采用pH值为1～5的稀硫酸或稀盐酸，酸洗5～120s，然后在室温～100℃下干燥。
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：所述的步骤三中防腐涂层包含以下重量份原料：改性丙烯酸树脂25份，聚四氟乙烯12份、固体填料12份，稳定剂0.8份、表面活性剂1.8份，分散剂1.5份、其他溶剂0.8份。
4.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：所述的步骤三中填料为二氧化硅、铝粉、云母粉或晶须硅中的一种或几种混合物。
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：所述的步骤三中分散剂为BYK190分散剂和TH-904分散剂中的一种或几种。
6.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：所述的步骤三中表面活性剂为OP-9。
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：所述步骤三中其他溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇的混合物，质量比为2：1：1。
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