CN114068121B - 一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及稀土永磁体的技术领域,更具体地说,它涉及一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体及其制备方法。低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体,由包括以下重量百分比的原料制成:28‑33%Nd、1.1‑1.2%B、62‑67%Fe、0.6‑0.8%Gd、0.6‑0.8%Dy、0.1‑0.15%Co、0.05‑0.1%Cu、0.03‑0.06%Ga,余量为不可去除的杂质。低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法,包括以步骤:(1)原料准备及预处理、(2)熔炼、(3)氢爆制粉、(4)成型取向、(5)烧结、(6)镀锌、(7)镀膜。本申请的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体及其制备方法具有提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性的优点。

Description

一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体及其制备方法
技术领域
本申请涉及稀土永磁体的技术领域,更具体地说,它涉及一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体及其制备方法。
背景技术
钕铁硼磁体是一种以钕、铁、硼为主,稀土元素为辅的四方晶系晶体,其具有体积小、重量轻和磁性强的特点,是迄今为止性能价格比最佳的磁体,在磁学界被誉为磁王,进而广泛应用于风力发电以及混合动力汽车等新能源领域中。
然而,在电化学环境中,由于钕铁硼磁体中边界相和主相电负性有所不同,富稀土边界相的电机电位一般约为-0.6V~-0.7V,在原电池反应中成为阳极,而主相电极电位一般约为-0.5V~-0.6V,在原电池中成为阴极,因此,富稀土边界会发生局部优先腐蚀。
而由于局部优先腐蚀具有阳极小阴极大的特点,所以小量边界相阳极将承担了很大的腐蚀电流密度,从而促使钕铁硼主相边界加快腐蚀,大大限制了钕铁硼磁体在高温和潮湿环境下使用,存在钕铁硼磁体的抗腐蚀性较差的缺陷。
发明内容
为了改善钕铁硼磁体抗腐蚀性较差的问题,本申请提供一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体,采用如下的技术方案:一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体,由包括以下重量百分比的原料制成:28-33%Nd、1.1-1.2%B、62-67%Fe、0.6-0.8%Gd、0.6-0.8%Dy、0.1-0.15%Co、0.05-0.1%Cu、0.03-0.06%Ga,余量为不可去除的杂质。
通过采用上述技术方案,Gd、Dy、Co、Cu、Ga等金属粉末从根本上改善低烧结钕铁硼磁体的边界相微观结构的钕铁硼边界相电负性,降低主相与富稀土边界相的电位差,降低腐蚀电流密度,有效提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能,促使钕铁硼磁体在高温和潮湿环境下仍可以正常使用。
第二方面,本申请提供一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法,采用如下的技术方案:
一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法,包括以下步骤:
(1)原料准备及预处理:对Nd、B、Fe、Gd、Dy、Co、Cu、Ga进行称量配比、破碎、断料、去油、除锈,得到初始原料;
(2)熔炼:将初始原料在进行真空熔炼,随后甩带得到原料甩带片;
(3)氢爆制粉:将原料甩带片置于氢气环境下,利用稀土金属间化合物的吸氢特性,将原料甩带片进行破碎,之后通过高速碰撞将原料甩带片粉末化,得到合金粉末;
(4)成型取向:通过磁场将合金粉末进行的取向进行调整,随后将合金粉末压制成型,得到钕铁硼磁胚;
(5)烧结:将钕铁硼磁胚进行真空烧结,得到钕铁硼磁体毛坯;
(6)镀锌:将钕铁硼磁体毛坯浸泡于装有镀锌液的镀锌池中,随后采用电镀锌的方式在钕铁硼磁体毛坯的表面覆盖锌镀层,得到预处理钕铁硼磁体;
(7)镀膜:在预处理钕铁硼磁体的表面涂覆镀膜树脂,随后将镀膜树脂固化,从而在预处理钕铁硼磁体的表面形成保护膜,得到低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体。
通过采用上述技术方案,由于在钕铁硼磁胚烧结得到钕铁硼磁体毛坯后还进行镀锌和镀膜两步操作,所以在烧结钕铁硼磁体实际使用过程汇总,锌镀层以及树脂膜可以对钕铁硼磁体毛坯进行双重抗腐蚀保护,进一步提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
优选的,(5)中,首先对钕铁硼磁胚进行梯度升温,随后再对钕铁硼胚进行梯度降温。
通过采用上述技术方案,由于在烧结过程中对钕铁硼磁胚进行梯度升温,所以在烧结过程中,钕铁硼磁胚的晶粒分布可以更为均匀,并促使富钕边界可以更为狭窄,可能氧化物质因此难以直接作用于富钕边界,从而间接提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
再加上由于在烧结过程中对钕铁硼磁胚进行梯度降温,所以在冷却过程中,主相与富稀土边界相可能不易因为温度骤降而发生扩张,从而减少氧化物质直接作用于富钕边界的可能性,进而间接提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
优选的,(5)中,首先将钕铁硼磁胚进行一次升温,随后在300-350℃的温度下保温1-1.5h;然后将钕铁硼磁胚进行二次升温,随后在650-700℃的温度下保温1-1.5h;之后将钕铁硼磁胚进行三次升温,随后在1050-1100℃的温度下保温1-1.5h;最后将钕铁硼磁胚进行四次升温,随后在1400-1450℃的温度下保温1-1.5h。
通过采用上述技术方案,当采用上述梯度升温的方法时,钕铁硼磁胚的晶粒分布可以更为均匀,而富钕边界可以更为狭窄,进一步提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
优选的,(5)中,在梯度升温后,首先将钕铁硼磁胚进行一次降温,随后在400-420℃的温度下保温0.3-0.5h;之后将钕铁硼磁胚进行二次降温,随后在100-150℃的温度下保温0.3-0.5h;最后将钕铁硼磁胚自然冷却,得到钕铁硼磁体毛坯。
通过采用上述技术方案,当采用上述梯度降温的方法时,主相与富稀土边界相更不易发生扩张,进一步提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
优选的,(6)中,所述镀锌液由氯化锌、氯化钾、硼酸以及水混合而成,且氯化锌、氯化钾、硼酸以及水的重量比例为1:4:4:20。
通过采用上述技术方案,由于采用氯化锌作为镀锌液的主要材料,所以相对于采用硫酸锌溶液或者碱性锌酸盐溶液作为镀锌液的主要材料来说,采用氯化锌溶液作为电镀液的电镀锌方法,镀液稳定、镀层光亮细致且成本低,电流效率高。
另外,由于镀锌液内还添加有氯化钾,而氯化钾通过离子作用促进电镀锌的发生,从而提高电镀锌的深镀能力,间接提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
优选的,(6)中,阳极为锌金属板,阴极为钕铁硼磁体毛坯,电镀液pH值为4.5-6.5,电流密度为2-5A/dm2,温度为20-60℃。
通过采用上述技术方案,当电镀锌过程中采用上述参数时,锌镀层可以更为容易且稳定地固定于钕铁硼磁体毛坯的外表面,间接提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
优选的,镀锌池内设置有阳离子交换膜;阳离子交换膜将镀锌池分隔为A区以及B区,其中,阳极设置于A区内,A区内填充有镀锌液;阴极设置于B区,B区内填充有去离子水。
通过采用上述技术方案,当采用氯化锌溶液作为电镀液时,由于氯化锌内含有氯离子,所以在电镀锌的过程中,氯离子容易与钕元素发生反应,而且在电镀完成后残留的氯离子还会对钕铁硼磁体毛坯进行持续腐蚀,在减小镀锌层与钕铁硼磁体毛坯之间的结合力的同时,还将降低烧结钕铁硼磁体整体的抗腐蚀性能。
而如果在镀锌池内设置阳离子交换膜,并将镀锌液填充于设置有阳极的A区,将去离子水填充于设置有阴极的B区,当需要进行电镀锌操作时,氯化锌内的锌离子将通过电流作用穿过阳离子交换膜并固定于阴极的表面,即钕铁硼磁体毛坯的表面,而氯离子将在阳离子交换膜的阻挡作用下仍位于A区,从而有效减少氯离子直接与钕铁硼磁体毛胚发生接触的可能性,间接提高镀锌层与钕铁硼磁体毛坯之间的结合力,并提高烧结钕铁硼磁体整体的抗腐蚀性能。
优选的,(7)中,所述镀膜树脂由包括以下重量份的原料制成:100-110份环氧树脂、20-25份PM-23、15-20份单宁酸、10-15份分散剂。
通过采用上述技术方案,由于镀膜树脂内设置有单宁酸,单宁酸具有多个邻位酚羟基结构,而酚羟基除了可以作为与锌离子发生络合的配体之外,还可以凭借其自身较高的还原性来作为抗氧剂使用,进一步提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
优选的,(7)中,当预处理钕铁硼磁体的表面涂覆镀膜树脂后,将预处理钕铁硼磁体放置于100-120℃的温度下1-2h,随后自然冷却得到具有保护膜的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体。
通过采用上述技术方案,用于采用PN-23作为固化剂,而PN-23为潜伏性固化剂,所以在镀膜过程中,需要进行100-120℃的保温,从而给予锌离子与酚羟基连接的动能,进而在促使酚羟基可以更为充分的与锌离子发生络合之外,还有效减少甘宁酸发生分解的可能性。
另外,采用PN-23固化的环氧树脂保护膜还具有优良的强度,有效减少烧结钕铁硼磁体发生断裂的可能性。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、稀土合金粉末从根本上改善烧结钕铁硼磁体的边界相微观结构个钕铁硼边界相电负性,降低主相与富稀土边界相的电位差,有效提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能;
2、氯化钾通过离子作用促进电镀锌的发生,从而提高电镀锌的深镀能力,间接提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能;
3、氯离子将在阳离子交换膜的阻挡作用下仍位于A区,从而有效减少氯离子直接与钕铁硼磁体毛胚发生接触的可能性,间接提高烧结钕铁硼磁体整体的抗腐蚀性能。
附图说明
图1是电镀锌时离子交换的状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图、实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
原料
本申请中各原料组分如表1:
表1各原料组分的来源
原料 型号
环氧树脂 E-44
单宁酸 CAS:1401-55-4
分散剂 BYK-9076
去油剂 JF-CL-188
除锈剂 LJ-927
实施例
实施例1
一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体,其制备方法包括以下步骤:
(1)原料准备及预处理:对Nd、B、Fe、Gd、Dy、Co、Cu、Ga进行称量配比、破碎、断料、去油、除锈,得到初始原料,其中,各金属元素通过分析天平进行称量,且原料的总重量为100g,而各元素重量百分比如下:30%Nd、1.2%B、65%Fe、0.7%Gd、0.7%Dy、0.13%Co、0.07%Cu、0.04%Ga,余量为不可去除的杂质;原料通过粉碎机进行破碎和除锈;原料通过去油剂JF-CL-188进行去油;原料通过除锈剂LJ-927进行除锈;
(2)熔炼:通过熔炼炉将初始原料在1300℃的温度下真空熔炼4h,随后甩带得到原料甩带片;
(3)氢爆制粉:将原料甩带片置于氢气环境下,利用稀土金属间化合物的吸氢特性,促使氢气沿富钕相薄层进入原料甩带片,从而将原料甩带片进行破碎,之后通过气流磨将原料甩带片粉末化,得到合金粉末;
(4)成型取向:将合金粉末置于自动磁场成型机中,在1000kA/m的取向磁场下进行调整,随后将合金粉末通过成型磁场压机压制成型,得到若干规格为10mm*10mm*4mm的钕铁硼磁胚;
(5)烧结:将钕铁硼磁胚放置于真空烧结炉内,随后快速升温至1400℃并保温5h,随后快速冷却,得到钕铁硼磁体毛坯;
(6)镀锌:将钕铁硼磁体毛坯浸泡于装有镀锌液的镀锌池中,随后采用电镀锌的方式在钕铁硼磁体毛坯的表面覆盖厚度为10μm的锌镀层,得到预处理钕铁硼磁体,其中,镀锌液由氯化锌、氯化钾、硼酸以及水混合而成,且氯化锌、氯化钾、硼酸以及水的重量比例为1:4:4:20;另外,阳极为锌金属板,阴极为钕铁硼磁体毛坯,电镀液pH值为5,电流密度为4A/dm2,温度为40℃;
(7)镀膜:在预处理钕铁硼磁体的表面涂覆镀膜树脂,随后将镀膜树脂固化,从而在预处理钕铁硼磁体的表面形成保护膜,得到低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体,其中,镀膜树脂由110g环氧树脂E-44、25g潜伏型固化剂PM-23、18g单宁酸、13g分散剂BYK-9076;当预处理钕铁硼磁体的表面涂覆镀膜树脂后,将预处理钕铁硼磁体放置于110℃的温度下1.5h,随后自然冷却得到具有10μm厚度的保护膜的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体。
实施例2
与实施例1的不同之处在于,(5)中,首先将钕铁硼磁胚进行一次升温,随后在325℃的温度下保温1.25h;然后将钕铁硼磁胚进行二次升温,随后在675℃的温度下保温1.25h;之后将钕铁硼磁胚进行三次升温,随后在1075℃的温度下保温1.25h;最后将钕铁硼磁胚进行四次升温,随后在1425℃的温度下保温1.25h。
实施例3
与实施例1的不同之处在于,(5)中,首先将钕铁硼磁胚进行一次升温,随后在350℃的温度下保温1.5h;然后将钕铁硼磁胚进行二次升温,随后在850℃的温度下保温1.5h;最后将钕铁硼磁胚进行三次升温,随后在1450℃的温度下保温1.5h。
实施例4
与实施例1的不同之处在于,(5)中,首先将钕铁硼磁胚进行一次升温,随后在300℃的温度下保温1h;然后将钕铁硼磁胚进行二次升温,随后在600℃的温度下保温1h;之后将钕铁硼磁胚进行三次升温,随后在900℃的温度下保温1h;再之后将钕铁硼磁胚进行四次升温,随后在1200℃的温度下保温1h;最后将钕铁硼磁胚进行五次升温,随后在1425℃的温度下保温1h。
实施例5
与实施例2的不同之处在于,(5)中,在梯度升温后,首先将钕铁硼磁胚进行一次降温,随后在410℃的温度下保温0.4h;之后将钕铁硼磁胚进行二次降温,随后在125℃的温度下保温0.4h;最后将钕铁硼磁胚自然冷却,得到钕铁硼磁体毛坯。
实施例6
与实施例2的不同之处在于,(5)中,在梯度升温后,首先将钕铁硼磁胚进行一次降温,随后在610℃的温度下保温0.3h;之后将钕铁硼磁胚进行二次降温,随后在410℃的温度下保温0.3h;再之后将钕铁硼磁胚进行三次降温,随后在125℃的温度下保温0.3h;最后将钕铁硼磁胚自然冷却,得到钕铁硼磁体毛坯。
实施例7
与实施例5的不同之处在于,(6)中,将氯化钾替换为相同重量比例的氯化锌。
实施例8
与实施例5的不同之处在于,(6)中,氯化锌、氯化钾、硼酸以及水的重量比例为1:3:4:20。
实施例9
与实施例5的不同之处在于,(6)中,氯化锌、氯化钾、硼酸以及水的重量比例为1:5:4:20。
实施例10
与实施例7的不同之处在于,(6)中,电镀锌温度为20℃。
实施例11
与实施例7的不同之处在于,(6)中,电镀锌温度为60℃。
实施例12
与实施例7的不同之处在于,镀锌池内设置有阳离子交换膜;阳离子交换膜将镀锌池分隔为A区以及B区,其中,阳极设置于A区内,A区内填充有镀锌液;阴极设置于B区,B区内填充有去离子水。
实施例13
与实施例12的不同之处在于,(7)中,将单宁酸替换为相同重量的环氧树脂E-44。
实施例14
与实施例12的不同之处在于,(7)中,单宁酸的重量为15g。
实施例15
与实施例12的不同之处在于,(7)中,单宁酸的重量为20g。
实施例16
与实施例12的不同之处在于,(7)中,将潜伏型固化剂PN-23替换为相同重量的聚醚胺固化剂D-230。
对比例
对比例1
与实施例1的不同之处在于,将Gd、Dy、Co、Cu、Ga替换为相同重量比例的Fe。
对比例2
与实施例1的不同之处在于,将Gd、Dy替换为相同重量比例的Fe。
对比例3
与实施例1的不同之处在于,将Co、Cu、Ga替换为相同重量比例的Fe。
性能检测试验
检测方法
一、防腐性能测试
为了分别对烧结钕铁硼磁体的磁体本身、镀锌层以及树脂层进行防腐测试,在本申请中,将防腐性能测试分为无镀层防腐测试、破损镀层防腐测试以及完整镀层防腐测试。
1、无镀层防腐测试
从实施例1-6以及对比例1-3中选取20个10mm*10mm*4mm的片状样品,随后人为切割剥离样品表面的树脂层以及镀锌层,之后参照GB/T 2423.17-93《中型盐雾试验标准》对样品进行连续喷雾试验。测试参数:35℃,5wt%NaCl溶液,收集的盐雾沉降溶液pH值6.5-7.2,样品表面在盐雾箱中放置倾斜角度为45°。
以样品表面出现锈点时间为计,如初始出现锈点的样品在内2片及2片以上,且出现锈点的时间段相近(10min内),则其时间为有效的锈点时间。若初始锈点试样单独出现且下一样品锈点出现间隔长(大于10min),则视为无效时间,更换同组所有试样重新试验。
无镀层防腐性能测试记为锈点时间X1
2、破损镀层防腐测试
从实施例5、实施例7-12中选取20个10mm*10mm*4mm的片状样品,随后人为切割剥离样品表面的树脂层,之后参照GB/T 2423.17-93《中型盐雾试验标准》对样品进行连续喷雾试验。测试参数:35℃,5wt%NaCl溶液,收集的盐雾沉降溶液pH值6.5-7.2,样品表面在盐雾箱中放置倾斜角度为45°。
以样品表面出现锈点时间为计,如初始出现锈点的样品在内2片及2片以上,且出现锈点的时间段相近(10min内),则其时间为有效的锈点时间。若初始锈点试样单独出现且下一样品锈点出现间隔长(大于10min),则视为无效时间,更换同组所有试样重新试验。
破损镀层防腐性能测试记为锈点时间X2
3、完整镀层防腐测试
从实施例12-16中选取20个10mm*10mm*4mm的片状样品,之后参照GB/T 2423.17-93《中型盐雾试验标准》对样品进行连续喷雾试验。测试参数:35℃,5wt%NaCl溶液,收集的盐雾沉降溶液pH值6.5-7.2,样品表面在盐雾箱中放置倾斜角度为45°。
以样品表面出现锈点时间为计,如初始出现锈点的样品在内2片及2片以上,且出现锈点的时间段相近(3h内),则其时间为有效的锈点时间。若初始锈点试样单独出现且下一样品锈点出现间隔长(大于3h),则视为无效时间,更换同组所有试样重新试验。
破损镀层防腐性能测试记为锈点时间X3
检测数据:实施例1-16以及对比例1-3检测结果具体如表2、表3、表4所示。
表2实施例1-6以及对比例1-3的检测数据表
<![CDATA[无镀层锈点时间X<sub>1</sub>/min]]> <![CDATA[无镀层锈点时间X<sub>1</sub>/min]]>
实施例1 84 实施例6 109
实施例2 96 对比例1 54
实施例3 90 对比例2 59
实施例4 97 对比例3 72
实施例5 109  
表3实施例7-12检测数据表
<![CDATA[破损镀层锈点时间X<sub>2</sub>/h]]> <![CDATA[破损镀层锈点时间X<sub>2</sub>/h]]>
实施例5 99 实施例10 95
实施例7 90 实施例11 97
实施例8 95 实施例12 112
实施例9 94  
表4实施例12-16检测数据表
<![CDATA[完整镀层锈点时间X<sub>3</sub>/h]]> <![CDATA[完整镀层锈点时间X<sub>3</sub>/h]]>
实施例12 265 实施例15 266
实施例13 243 实施例16 260
实施例14 256  
参照实施例1以及对比例1-3并结合表2可以看出,相对于对比例1来说,对比例2以及对比例3的锈点时间明显延后,且对比例3的锈点时间延后得更为明显,由此说明,Gd、Dy、Co、Cu、Ga均具有改善烧结钕铁硼磁体的边界相微观结构的钕铁硼边界相电负性,降低主相与富稀土边界相的电位差效果,从而改善烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性。其中Gd、Dy的改善效果更佳。
但是相对于对比例2-3来说,实施例1的锈点时间更加延后,由此说明,当Gd、Dy、Co、Cu、Ga同时使用时,具有一定的协配效果,从而进一步改善烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性。
参照实施例1-4并结合表2可以看出,相对于实施例1来说,实施例2的锈点时间明显延后,由此说明,阶梯式升温具有促使富钕边界可以更为狭窄的效果,间接改善烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性。
而相对于实施例2来说,实施例3的锈点时间相对更短,而实施例4的锈点时间略微有所延后,但是延后幅度不大,因此,为了在提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性的同时,精简制备工艺,实施例2的操作方式仍为较优。
参照实施例2、实施例5-6并结合表2可以看出,相对于实施例2来说,实施例5-6的锈点时间明显延后,由此说明,阶梯式降温可以降低主相与富稀土边界相因为温度骤降而发生扩张的可能性,间接改善烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性。
但是实施例5和实施例6的锈点时间基本相同,因此,为了在提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性的同时,精简制备工艺,实施例5的操作方式仍为较优。
参照实施例5、实施例7-9并结合表3可以看出,相对于实施例5来说,实施例7的锈点时间显著提前,由此说明,氯化钾可以提高电镀锌的深镀能力,间接提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
而相对于实施例5来说,实施例8-9的锈点时间仍显著提前,由此说明,当氯化锌、氯化钾、硼酸以及水的重量比例为1:4:4:20时,对烧结钕铁硼磁体具有更为优良的抗腐蚀提升效果。
参照实施例5、实施例10-11并结合表3可以看出,相对于实施例5来说,实施例10-11的锈点时间仍相对提前,由此说明,当电镀锌温度为40℃时,具有更为优良的电镀效果。
参照实施例5、实施例12并结合表3、图1可以看出,相对于实施例5来说,实施例12的锈点时间显著延后,由此说明,通过阳离子交换膜对氯离子进行阻挡的方式可以有效减少氯离子与钕铁硼磁体毛胚发生接触的可能性,进而提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
参照实施例12-15并结合表3可以看出,相对于实施例12来说,实施例13的锈点时间明显提前,由此说明,单宁酸具有一定的抗氧化效果以及优良的镀锌层连接效果,从而改善烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
而相对于实施例12来说,实施例14的锈点时间显著提前,而实施例15的锈点时间没有明显延后,因此,为了在提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性的同时,降低成本,实施例12仍为较优。
参照实施例12和实施例16并结合表3可以看出,相对于实施例12来说,实施例16的锈点时间有所提前,由此说明,潜伏性固化剂可以通过升温的操作促使树脂层与镀锌层的连接更为紧密,间接改善烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,包括以步骤:
(1)原料准备及预处理:对以下重量百分比的原料进行称量配比、破碎、断料、去油、除锈,得到初始原料:28-33%Nd、1.1-1.2%B、62-67%Fe、0.6-0.8%Gd、0.6-0.8%Dy、0.1-0.15%Co、0.05-0.1%Cu、0.03-0.06%Ga,余量为不可去除的杂质;
(2)熔炼:将初始原料在进行真空熔炼,随后甩带得到原料甩带片;
(3)氢爆制粉:将原料甩带片置于氢气环境下,利用稀土金属间化合物的吸氢特性,将原料甩带片进行破碎,之后通过高速碰撞将原料甩带片粉末化,得到合金粉末;
(4)成型取向:通过磁场将合金粉末进行的取向进行调整,随后将合金粉末压制成型,得到钕铁硼磁胚;
(5)烧结:将钕铁硼磁胚进行真空烧结,得到钕铁硼磁体毛坯;
(6)镀锌:将钕铁硼磁体毛坯浸泡于装有镀锌液的镀锌池中,随后采用电镀锌的方式在钕铁硼磁体毛坯的表面覆盖锌镀层,得到预处理钕铁硼磁体;其中,阳极为锌金属板,阴极为钕铁硼磁体毛坯,电镀液pH值为4.5-6.5,电流密度为2-5A/dm2,温度为20-60℃;镀锌池内设置有阳离子交换膜;阳离子交换膜将镀锌池分隔为A区以及B区,其中,阳极设置于A区内,A区内填充有镀锌液;阴极设置于B区,B区内填充有去离子水;
(7)镀膜:在预处理钕铁硼磁体的表面涂覆镀膜树脂,随后将镀膜树脂固化,从而在预处理钕铁硼磁体的表面形成保护膜,得到低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体。
2.根据权利要求1所述的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,(5)中,首先对钕铁硼磁胚进行梯度升温,随后再对钕铁硼胚进行梯度降温。
3.根据权利要求2所述的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,(5)中,首先将钕铁硼磁胚进行一次升温,随后在300-350℃的温度下保温1-1.5h;然后将钕铁硼磁胚进行二次升温,随后在650-700℃的温度下保温1-1.5h;之后将钕铁硼磁胚进行三次升温,随后在1050-1100℃的温度下保温1-1.5h;最后将钕铁硼磁胚进行四次升温,随后在1400-1450℃的温度下保温1-1.5h。
4.根据权利要求2所述的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,(5)中,在梯度升温后,首先将钕铁硼磁胚进行一次降温,随后在400-420℃的温度下保温0.3-0.5h;之后将钕铁硼磁胚进行二次降温,随后在100-150℃的温度下保温0.3-0.5h;最后将钕铁硼磁胚自然冷却,得到钕铁硼磁体毛坯。
5.根据权利要求1所述的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,(6)中,所述镀锌液由氯化锌、氯化钾、硼酸以及水混合而成,且氯化锌、氯化钾、硼酸以及水的重量比例为1:4:4:20。
6.根据权利要求1所述的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,(7)中,所述镀膜树脂由包括以下重量份的原料制成:100-110份环氧树脂、20-25份PN-23、15-20份单宁酸、10-15份分散剂。
7.根据权利要求6所述的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,(7)中,当预处理钕铁硼磁体的表面涂覆镀膜树脂后,将预处理钕铁硼磁体放置于100-120℃的温度下1-2h,随后自然冷却得到具有保护膜的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体。
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