CN113414077B - 一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法 - Google Patents

一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113414077B
CN113414077B CN202110756927.8A CN202110756927A CN113414077B CN 113414077 B CN113414077 B CN 113414077B CN 202110756927 A CN202110756927 A CN 202110756927A CN 113414077 B CN113414077 B CN 113414077B
Authority
CN
China
Prior art keywords
zinc
boron magnet
coating
aluminum
neodymium
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
Application number
CN202110756927.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113414077A (zh
Inventor
杨友文
王永乐
高庆国
蒋楠
杨雷
刘继广
方晓刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei University of Technology
Original Assignee
Hefei University of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei University of Technology filed Critical Hefei University of Technology
Priority to CN202110756927.8A priority Critical patent/CN113414077B/zh
Publication of CN113414077A publication Critical patent/CN113414077A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113414077B publication Critical patent/CN113414077B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/24Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/002Pretreatement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/007After-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0218Pretreatment, e.g. heating the substrate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254After-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/12Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by mechanical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • C09D5/10Anti-corrosive paints containing metal dust
    • C09D5/103Anti-corrosive paints containing metal dust containing Al
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • C09D5/10Anti-corrosive paints containing metal dust
    • C09D5/106Anti-corrosive paints containing metal dust containing Zn
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/44Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
    • C09D5/4419Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications with polymers obtained otherwise than by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D5/443Polyepoxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/44Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
    • C09D5/4473Mixture of polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/44Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
    • C09D5/4488Cathodic paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/0812Aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/0893Zinc

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本发明提供一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法,具体涉及钕铁硼磁体材料的表面防护技术领域,该制备方法能够解决粘结钕铁硼磁体被腐蚀的问题。粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法包括:钕铁硼磁体磨光、倒角,锌铝涂层喷涂和固化,有机涂层电泳涂装和固化。本发明能够在钕铁硼磁体材料的表面制备锌铝涂层和有机涂层,该双层复合涂层发挥着包括电化学保护在内的多种界面因素的协同效应,能够长期且有效保护钕铁硼磁体基体,抑制腐蚀介质的入侵,防止钕铁硼磁体基体被腐蚀。

Description

一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备 方法
技术领域
本发明涉及钕铁硼磁体材料的表面防护技术领域,特别是涉及一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法。
背景技术
由于钕铁硼磁体材料的特性和性价比较传统的永磁材料优异,已经被广泛应用于计算机、电动机、风力发电机、电动汽车、仪器仪表、磁传动轴承、高保真扬声器、核磁共振成像仪和航天航空导航器等各个领域,在磁悬浮列车等新兴技术领域具有巨大的潜在应用前景。
钕铁硼磁体分为烧结钕铁硼磁体和粘结钕铁硼磁体,粘结钕铁硼磁体是钕铁硼磁粉和树脂类粘结剂及添加剂按一定比例经过压制、注塑等方法制备的一类永磁体。由于粘结钕铁硼磁体容易沿Nd2Fe14B相晶界加速腐蚀,形成晶间腐蚀。此外粘结钕铁硼磁体微观上多孔、不致密,且粘结钕铁硼磁体组织内为多相结构,各金相之间的电化学电位不同,在暖湿环境下构成原电池,产生严重的晶间腐蚀,更容易导致粘结钕铁硼磁体材料被腐蚀,造成磁体使役性下降或失效,降低了磁性器件的稳定性和可靠性,严重影响粘结钕铁硼磁体的性能和寿命,从而限制了粘结钕铁硼磁体的应用环境和领域。
为了提高钕铁硼磁体材料的耐腐蚀性能,通常采用调节磁体的合金成分或者对磁体进行涂层保护。调节磁体的合金成分是通过掺杂钒、钨、铌、钛、钼、镐等合金元素,通过取代来减少富钕相、富硼相在晶界处所占比例,从而降低腐蚀电流,延缓合金的电化学腐蚀。然而,采用该方法制备的钕铁硼磁体大大折损了磁体的矫顽力,造成了许多磁性能的不可逆损失。因此该方法由于其本身对磁性能的损害以及合金成本较高等因素大大制约了该方法的推广与应用,只能作为辅助方法对磁体进行防护。在涂层防护手段中,电镀、化学镀、磷化以及离子镀等方法常被用于磁体的防护,虽在不同程度上提高了磁体的耐腐蚀性,但涂层表面致密度不够,氢气很容易渗入磁体,发生氢脆并且伴随有严重的环境污染问题,而对于粘结钕铁硼磁体,由于其含有不导电的粘结剂和其他添加剂,不能采用电镀工艺。此外,由于粘结钕铁硼磁体的应用领域不断扩大,有些领域工作环境十分恶劣,传统的单一涂层很难满足需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法,其能够使粘结钕铁硼磁体得到长期有效的防腐蚀保护。
为实现上述目的及其它相关目的,本发明提供一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法,其主要包括以下步骤:
步骤1:对粘结钕铁硼磁体进行表面磨光和倒角处理;
步骤2:将处理后的钕铁硼磁体放入超声波清洗机进行清洗,清洗后放入烘干机进行烘干;
步骤3:将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体一端面,然后进行预烘烤,预烘烤温度为110~130℃,预烘烤时间为12~18分钟,预烘烤完成后冷却至室温;
步骤4:将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体的另一端面,然后进行高温固化,固化温度为220~240℃,固化时间为40~50分钟,固化完成后冷却至室温;
步骤5:将经步骤4处理后的钕铁硼磁体放入电泳槽中进行阴极电泳涂装;
步骤6:将经步骤5处理后的钕铁硼磁体进行高温固化。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的锌铝涂敷液的组分为硅烷、乙醇、去离子水、锌铝粉末和助剂。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的锌铝涂敷液的制备步骤包括:在室温下将硅烷、乙醇和去离子水混合搅拌均匀,然后将锌铝粉末和助剂加入上述混合溶液中搅拌均匀。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的混合溶液中硅烷占混合溶液总质量的20~25%,乙醇占混合溶液总质量的20~25%,余量为去离子水。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的锌铝粉末与硅烷的质量比为1:3,锌铝粉末中锌粉占锌铝粉末总质量的60~70%,余量为铝粉,所述的助剂为乙二醇。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的电泳液的组分为阴极电泳树脂、溶剂和去离子水。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的阴极电泳树脂为环氧树脂、丙烯酸酯、聚氨酯、环氧聚氨酯中的一种或多种,阴极电泳树脂占电泳液总质量的45~55%。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的溶剂为2-丁氧基乙醇,溶剂占电泳液总质量的0.4~1%。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的电泳液的电导率为800~1700μs/cm,pH值为5.4~6.5。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的阴极电泳涂装的电压为80~100V,电泳时间为120~150秒,电泳液的温度为25~30℃。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的步骤6中高温固化的固化温度为170~190℃,固化时间为18~25分钟。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的锌铝涂层的厚度为30~45微米,所述的有机涂层的厚度为25~35微米。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法能够在钕铁硼磁体材料的表面制备锌铝涂层和有机涂层,该双层复合涂层发挥着包括电化学保护在内的多种界面因素的协同效应,能够长期且有效保护钕铁硼磁体基体,抑制腐蚀介质的入侵,防止钕铁硼磁体基体被腐蚀。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解,本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法,通常按照常规条件,或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出数值范围时,应理解,除非本发明另有说明,每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义,本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载,还可以使用与本发明实施例中的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
本发明提供一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法,其主要包括以下步骤:
步骤1:对粘结钕铁硼磁体进行表面磨光和倒角处理;
步骤2:将处理后的钕铁硼磁体放入超声波清洗机进行清洗,清洗后放入烘干机进行烘干;
步骤3:将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体一端面,然后进行预烘烤,预烘烤温度为110~130℃,预烘烤时间为12~18分钟,预烘烤完成后冷却至室温;
步骤4:将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体的另一端面,然后进行高温固化,固化温度为220~240℃,固化时间为40~50分钟,固化完成后冷却至室温;
步骤5:将经步骤4处理后的钕铁硼磁体放入电泳槽中进行阴极电泳涂装;
步骤6:将经步骤5处理后的钕铁硼磁体进行高温固化。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的锌铝涂敷液的组分为硅烷、乙醇、去离子水、锌铝粉末和助剂。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的锌铝涂敷液的制备步骤包括:在室温下将硅烷、乙醇和去离子水混合搅拌均匀,然后将锌铝粉末和助剂加入上述混合溶液中搅拌均匀。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的混合溶液中硅烷占混合溶液总质量的20~25%,乙醇占混合溶液总质量的20~25%,余量为去离子水。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的锌铝粉末与硅烷的质量比为1:3,锌铝粉末中锌粉占锌铝粉末总质量的60~70%,余量为铝粉,所述的助剂为乙二醇。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的电泳液的组分为阴极电泳树脂、溶剂和去离子水。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的阴极电泳树脂为环氧树脂、丙烯酸酯、聚氨酯、环氧聚氨酯中的一种或多种,阴极电泳树脂占电泳液总质量的45~55%。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的溶剂为2-丁氧基乙醇,溶剂占电泳液总质量的0.4~1%。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的电泳液的电导率为800~1700μs/cm,pH值为5.4~6.5。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的阴极电泳涂装的电压为80~100V,电泳时间为120~150秒,电泳液的温度为25~30℃。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的步骤6中高温固化的固化温度为170~190℃,固化时间为18~25分钟。
本发明一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法一示例中,所述的锌铝涂层的厚度为30~45微米,所述的有机涂层的厚度为25~35微米。
本发明在粘结钕铁硼磁体材料的表面制备了锌铝涂层和有机涂层的双层复合涂层,锌铝涂层和有机涂层都能起到很好的物理屏蔽作用,延长腐蚀介质侵入钕铁硼磁体的时间。本发明使用的锌铝涂敷液为水基涂料,其侵透能力很强,对于紧密结合部位、细长孔以及盲孔都能涂覆到。将锌铝涂层的喷涂和固化分成两步,能够确保锌铝涂层的均匀性和致密性,避免产生瑕疵甚至喷涂失败。锌铝涂层和有机涂层的结合能力很好,在电泳涂装过程和有机涂层固化过程中,电泳液中的树脂颗粒渗透进入锌铝涂层中,填充在锌铝涂层较大的孔道和缝隙中,在锌铝涂层和有机涂层的交界处形成复合涂层结构,能够提高锌铝涂层的防腐蚀性能,进一步延长了腐蚀介质侵入钕铁硼磁体的时间,并且提高了锌铝涂层和有机涂层的结合性能。
有机涂层的致密性好,孔隙率低,供腐蚀介质通过的通道狭窄且幽长,在腐蚀过程发生时,腐蚀介质需要很长的时间才能通过有机涂层的通道,由于有机涂层和锌铝涂层交界处复合涂层结构的存在,腐蚀介质很难侵入锌铝涂层,同时锌铝涂层会发挥电化学保护作用,进一步阻碍腐蚀介质的移动。在腐蚀过程发生很长时间后,锌铝涂层中会产生不溶性腐蚀产物,由于该不溶性腐蚀产物的沉积,不仅填充了锌铝涂层的孔隙,甚至对有机涂层的孔隙也有堵塞作用,进一步抑制了腐蚀介质的入侵。锌铝涂层和有机涂层的双层复合涂层发挥着包括电化学保护在内的多种界面因素的协同效应,使得粘结钕铁硼磁体能够得到长期且有效的防腐蚀保护。
试验方法:中性盐雾试验。
中性盐雾试验是在特定的试验箱内,将含有5±0.5%氯化钠、pH值为6.5~7.2的盐水通过喷雾装置进行喷雾,让盐雾沉降到待测试验件上,经过一定时间观察试验件表面的腐蚀状态。试验箱的温度为35±2℃,湿度大于95%,降雾量为1~2mL/(h·cm2),喷嘴压力为78.5~137.3kPa。
实施例1
取一块粘结钕铁硼磁体,按照如下方法进行处理:
1、采用机械振磨法对粘结钕铁硼磁体进行表面磨光和倒角处理。
2、将处理后的粘结钕铁硼磁体放入超声波清洗机进行清洗,清洗后进行烘干。
3、将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体的一端面,然后进行预烘烤,预烘烤温度为110℃,预烘烤时间为12分钟,预烘烤完成后冷却至室温。
4、将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体的另一端面,然后进行高温固化,固化温度为220℃,固化时间为40分钟,固化完成后冷却至室温。
锌铝涂敷液是由硅烷、乙醇、去离子水、锌铝粉末和助剂于常温下制备的,首先将硅烷、乙醇、去离子水在室温下混合搅拌均匀,硅烷占混合溶液总质量的20%,乙醇占混合溶液总质量的20%,去离子水占混合溶液总质量的60%,然后将锌铝粉末和助剂加入混合溶液中搅拌均匀制成锌铝涂敷液,锌铝粉末与硅烷的质量比为1:3,锌粉占锌铝粉末总质量的60%,铝粉占锌铝粉末总质量的40%,助剂为乙二醇。
5、将经上一步骤处理后的钕铁硼磁体放入电泳槽中进行阴极电泳涂装。
电泳液的组分为阴极电泳树脂、溶剂和去离子水,其中阴极电泳树脂为环氧树脂,阴极电泳树脂占电泳液总质量的45%,溶剂为2-丁氧基乙醇,溶剂占电泳液总质量的0.4%,去离子水占电泳液总质量54.6%。
电泳液的电导率为800μs/cm,PH值为5.4。电泳涂装的电压为80V,电泳时间为120秒,电泳液温度为25℃。
6、将经电泳涂装后的钕铁硼磁体进行高温固化,固化温度为170℃,固化时间为18分钟。
经上述方法制备的锌铝涂层的厚度为30微米,有机涂层的厚度为25微米。将制备后的粘结钕铁硼磁体进行中性盐雾试验,960小时无锈点。
实施例2
取一块粘结钕铁硼磁体,按照如下方法进行处理:
1、采用滚磨法对粘结钕铁硼磁体进行表面磨光和倒角处理。
2、将处理后的粘结钕铁硼磁体放入超声波清洗机进行清洗,清洗后进行烘干。
3、将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体的一端面,然后进行预烘烤,预烘烤温度为120℃,预烘烤时间为15分钟,预烘烤完成后冷却至室温。
4、将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体的另一端面,然后进行高温固化,固化温度为230℃,固化时间为45分钟,固化完成后冷却至室温。
锌铝涂敷液是由硅烷、乙醇、去离子水、锌铝粉末和助剂于常温下制备的,首先将硅烷、乙醇、去离子水在室温下混合搅拌均匀,硅烷占混合溶液总质量的25%,乙醇占混合溶液总质量的25%,去离子水占混合溶液总质量的50%,然后将锌铝粉末和助剂加入混合溶液中搅拌均匀制成锌铝涂敷液,锌铝粉末与硅烷的质量比为1:3,锌粉占锌铝粉末总质量的70%,铝粉占锌铝粉末总质量的30%,助剂为乙二醇。
5、将经上一步骤处理后的钕铁硼磁体放入电泳槽中进行阴极电泳涂装。
电泳液的组分为阴极电泳树脂、溶剂和去离子水,其中阴极电泳树脂为环氧树脂、丙烯酸酯,阴极电泳树脂占电泳液总质量的55%,溶剂为2-丁氧基乙醇,溶剂占电泳液总质量的1%,去离子水占电泳液总质量44%。
电泳液的电导率为1300μs/cm,PH值为6。电泳涂装的电压为90V,电泳时间为150秒,电泳液温度为30℃。
6、将经电泳涂装后的钕铁硼磁体进行高温固化,固化温度为190℃,固化时间为25分钟。
经上述方法制备的锌铝涂层的厚度为45微米,有机涂层的厚度为35微米。将制备后的粘结钕铁硼磁体进行中性盐雾试验,960小时无锈点。
实施例3
取一块粘结钕铁硼磁体,按照如下方法进行处理:
1、采用滚磨法对粘结钕铁硼磁体进行表面磨光和倒角处理。
2、将处理后的粘结钕铁硼磁体放入超声波清洗机进行清洗,清洗后进行烘干。
3、将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体的一端面,然后进行预烘烤,预烘烤温度为130℃,预烘烤时间为18分钟,预烘烤完成后冷却至室温。
4、将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体的另一端面,然后进行高温固化,固化温度为240℃,固化时间为50分钟,固化完成后冷却至室温。
锌铝涂敷液是由硅烷、乙醇、去离子水、锌铝粉末和助剂于常温下制备的,首先将硅烷、乙醇、去离子水在室温下混合搅拌均匀,硅烷占混合溶液总质量的20%,乙醇占混合溶液总质量的25%,去离子水占混合溶液总质量的55%,然后将锌铝粉末和助剂加入混合溶液中搅拌均匀制成锌铝涂敷液,锌铝粉末与硅烷的质量比为1:3,锌粉占锌铝粉末总质量的70%,铝粉占锌铝粉末总质量的30%,助剂为乙二醇。
5、将经上一步骤处理后的钕铁硼磁体放入电泳槽中进行阴极电泳涂装。
电泳液的组分为阴极电泳树脂、溶剂和去离子水,其中阴极电泳树脂为环氧树脂、丙烯酸酯、聚氨酯,阴极电泳树脂占电泳液总质量的55%,溶剂为2-丁氧基乙醇,溶剂占电泳液总质量的0.4%,去离子水占电泳液总质量44.6%。
电泳液的电导率为1700μs/cm,PH值为6.5。电泳涂装的电压为100V,电泳时间为150秒,电泳液温度为30℃。
6、将经电泳涂装后的钕铁硼磁体进行高温固化,固化温度为190℃,固化时间为25分钟。
经上述方法制备的锌铝涂层的厚度为30微米,有机涂层的厚度为35微米。将制备后的粘结钕铁硼磁体进行中性盐雾试验,960小时无锈点。
实施例4
取一块粘结钕铁硼磁体,按照如下方法进行处理:
1、采用机械振磨法对粘结钕铁硼磁体进行表面磨光和倒角处理。
2、将处理后的粘结钕铁硼磁体放入超声波清洗机进行清洗,清洗后进行烘干。
3、将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体的一端面,然后进行预烘烤,预烘烤温度为130℃,预烘烤时间为18分钟,预烘烤完成后冷却至室温。
4、将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体的另一端面,然后进行高温固化,固化温度为240℃,固化时间为40分钟,固化完成后冷却至室温。
锌铝涂敷液是由硅烷、乙醇、去离子水、锌铝粉末和助剂于常温下制备的,首先将硅烷、乙醇、去离子水在室温下混合搅拌均匀,硅烷占混合溶液总质量的25%,乙醇占混合溶液总质量的20%,去离子水占混合溶液总质量的55%,然后将锌铝粉末和助剂加入混合溶液中搅拌均匀制成锌铝涂敷液,锌铝粉末与硅烷的质量比为1:3,锌粉占锌铝粉末总质量的70%,铝粉占锌铝粉末总质量的30%,助剂为乙二醇。
5、将经上一步骤处理后的钕铁硼磁体放入电泳槽中进行阴极电泳涂装。
电泳液的组分为阴极电泳树脂、溶剂和去离子水,其中阴极电泳树脂为环氧树脂、丙烯酸酯、聚氨酯、环氧聚氨酯,阴极电泳树脂占电泳液总质量的50%,溶剂为2-丁氧基乙醇,溶剂占电泳液总质量的1%,去离子水占电泳液总质量49%。
电泳液的电导率为1700μs/cm,PH值为5.4。电泳涂装的电压为80V,电泳时间为120秒,电泳液温度为30℃。
6、将经电泳涂装后的钕铁硼磁体进行高温固化,固化温度为170℃,固化时间为25分钟。
经上述方法制备的锌铝涂层的厚度为30微米,有机涂层的厚度为35微米。将制备后的粘结钕铁硼磁体进行中性盐雾试验,960小时无锈点。
对比例1为具有锌铝涂层的粘结钕铁硼磁体,对比例2为具有有机涂层的粘结钕铁硼磁体。将对比例1和对比例2的粘结钕铁硼磁体进行中性盐雾试验,对比例1在96小时后产生少量锈点,对比例2在360小时后产生少量锈点。而本发明的实施例1至4制备的粘结钕铁硼磁体均为960小时无锈点。
从上述试验结果可以看出,本发明制备的锌铝涂层和有机涂层的双层复合涂层防腐蚀性能远远优于单层涂层的防腐蚀性能,并且不是简单的锌铝涂层与有机涂层的叠加,锌铝涂层和有机涂层产生的协同效应大大增强了涂层的防腐蚀性能。所以,本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1、对粘结钕铁硼磁体进行表面磨光和倒角处理;
步骤2、将处理后的钕铁硼磁体放入超声波清洗机进行清洗,清洗后放入烘干机进行烘干;
步骤3、将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体一端面,然后进行预烘烤,预烘烤温度为110~130℃,预烘烤时间为12~18分钟,预烘烤完成后冷却至室温;
步骤4、将锌铝涂敷液喷涂在钕铁硼磁体的另一端面,然后进行高温固化,固化温度为220~240℃,固化时间为40~50分钟,固化完成后冷却至室温;
步骤5、将经步骤4处理后的钕铁硼磁体放入电泳槽中进行阴极电泳涂装;
步骤6、将经步骤5处理后的钕铁硼磁体进行高温固化;
其中,所述的锌铝涂敷液的组分为硅烷、乙醇、去离子水、锌铝粉末和助剂,所述的锌铝涂敷液的制备步骤为在室温下将硅烷、乙醇和去离子水混合搅拌均匀,然后将锌铝粉末和助剂加入上述混合溶液中搅拌均匀,所述的混合溶液中硅烷占混合溶液总质量的20~25%,乙醇占混合溶液总质量的20~25%,余量为去离子水,所述的锌铝粉末与硅烷的质量比为1:3,锌铝粉末中锌粉占锌铝粉末总质量的60~70%,余量为铝粉,所述的助剂为乙二醇;
电泳液的组分为阴极电泳树脂、溶剂和去离子水,所述的阴极电泳树脂为环氧树脂、丙烯酸酯、聚氨酯、环氧聚氨酯中的一种或多种,阴极电泳树脂占电泳液总质量的45~55%,所述的溶剂为2-丁氧基乙醇,溶剂占电泳液总质量的0.4~1%;
所述的锌铝涂层的厚度为30~45微米,所述的有机涂层的厚度为25~35微米。
2.如权利要求1所述的粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法,其特征在于:所述的电泳液的电导率为800~1700μs/cm,pH值为5.4~6.5。
3.如权利要求1所述的粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法,其特征在于:所述的阴极电泳涂装的电压为80~100V,电泳时间为120~150秒,电泳液的温度为25~30℃。
4.如权利要求1所述的粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法,其特征在于:所述的步骤6中高温固化的固化温度为170~190℃,固化时间为18~25分钟。
CN202110756927.8A 2021-07-05 2021-07-05 一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法 Active CN113414077B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110756927.8A CN113414077B (zh) 2021-07-05 2021-07-05 一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110756927.8A CN113414077B (zh) 2021-07-05 2021-07-05 一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113414077A CN113414077A (zh) 2021-09-21
CN113414077B true CN113414077B (zh) 2023-02-03

Family

ID=77720221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110756927.8A Active CN113414077B (zh) 2021-07-05 2021-07-05 一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113414077B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114921782A (zh) * 2022-05-27 2022-08-19 广州北创磁材科技有限公司 一种钕铁硼磁体表面预处理的复合处理剂及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102418097A (zh) * 2011-12-08 2012-04-18 中国科学院金属研究所 钕铁硼磁体材料表面镀锌/有机涂层双层防护的方法
CN103611667A (zh) * 2013-11-28 2014-03-05 中国科学院金属研究所 钕铁硼磁体材料表面水性无机有机复合涂层双层防护方法
KR20160057139A (ko) * 2014-11-13 2016-05-23 현대모비스 주식회사 자성소재 표면처리용 코팅제 조성물 및 이를 이용한 표면처리 방법
CN106544715A (zh) * 2016-11-24 2017-03-29 京磁材料科技股份有限公司 提高钕铁硼永磁体环氧树脂镀层性能的方法
CN108467662A (zh) * 2018-04-17 2018-08-31 廊坊京磁精密材料有限公司 用于钕铁硼磁体阴极电泳的环氧溶液配制方法
CN112975580A (zh) * 2021-02-04 2021-06-18 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种钕铁硼永磁体的表面强化处理方法及其应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140139304A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-22 GM Global Technology Operations LLC Self-Healing Corrosion Protection Coatings for Nd-Fe-B Magnets

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102418097A (zh) * 2011-12-08 2012-04-18 中国科学院金属研究所 钕铁硼磁体材料表面镀锌/有机涂层双层防护的方法
CN103611667A (zh) * 2013-11-28 2014-03-05 中国科学院金属研究所 钕铁硼磁体材料表面水性无机有机复合涂层双层防护方法
KR20160057139A (ko) * 2014-11-13 2016-05-23 현대모비스 주식회사 자성소재 표면처리용 코팅제 조성물 및 이를 이용한 표면처리 방법
CN106544715A (zh) * 2016-11-24 2017-03-29 京磁材料科技股份有限公司 提高钕铁硼永磁体环氧树脂镀层性能的方法
CN108467662A (zh) * 2018-04-17 2018-08-31 廊坊京磁精密材料有限公司 用于钕铁硼磁体阴极电泳的环氧溶液配制方法
CN112975580A (zh) * 2021-02-04 2021-06-18 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种钕铁硼永磁体的表面强化处理方法及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN113414077A (zh) 2021-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107931062B (zh) 一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法
CN101728042B (zh) 一种永磁材料的表面处理技术
CN102418097B (zh) 钕铁硼磁体材料表面镀锌/有机涂层双层防护的方法
CN102936455B (zh) 一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层及其制备方法
CN109468576B (zh) 一种烧结钕铁硼磁体表面高耐蚀涂层及其制备方法
EP3486925A1 (en) Ndfeb magnet with composite coating and preparation process thereof
CN109256256B (zh) 一种表面电镀锌镍合金的钕铁硼磁体及其制备工艺
CN102534697B (zh) 钕铁硼磁体材料表面镀镍/有机涂层双层防护的方法
CN102041506A (zh) 永磁材料的表面处理方法
CN113414077B (zh) 一种粘结钕铁硼磁体材料表面锌铝有机双层复合涂层的制备方法
CN106544715B (zh) 提高钕铁硼永磁体环氧树脂镀层性能的方法
CN102653643A (zh) 一种提高钕铁硼磁体耐蚀性能的锌基复合涂层
CN102965650B (zh) 钕铁硼磁体材料表面发黑处理层与有机涂层双层防护方法
CN104624448A (zh) 一种钕铁硼永磁体的静电粉末表面喷涂方法
CN104984889A (zh) 一种微纳尺寸颗粒增强型锌铝涂层及其生产方法
CN106128744B (zh) 一种烧结钕铁硼磁体表面暂时性防护有机涂层及制备方法
CN103555137A (zh) 掺杂态聚苯胺-环氧-锌粉复合涂料及其制备方法
CN101013628B (zh) 一种粘接钕铁硼磁体有机封孔和阴极电泳复合表面防护技术
CN107739534A (zh) 一种醇基无机复合涂层及其制备方法
CN102400189A (zh) 一种钕铁硼永磁材料的有机镀铝的表面处理方法
CN102453431B (zh) 一种永磁材料的硅烷化表面处理技术
CN102397835B (zh) 一种采用纳米陶瓷对钕铁硼永磁材料的表面处理方法
CN107895622B (zh) 一种涂覆互穿网络聚合物涂层的烧结钕铁硼磁体及制备方法
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
CN110643989B (zh) 一种钕铁硼磁体表面防腐处理方法

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