CN114381786A - 一种钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层的制备方法，依次包括如下步骤：S1钕铁硼预处理、S2制备混合溶液、S3制备电泳液、S4阴极电泳、S5高温固化；本发明生产成本低、易于产业化生产、所制备的钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层厚度一致性高，结合力性能优异，与基体之间结合力可达24Mpa，耐盐雾300h无变化，在10%H2SQ4浸泡300h无变化，在10%NaOH浸泡300h无变化，同时PCT试验能力可达264h。
Description
技术领域
本申请涉及磁性材料技术领域，具体涉及一种钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层的制备方法。
背景技术
钕铁硼永磁体具有优异的磁性能，广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域，但钕铁硼永磁体的耐腐蚀性能差，在酸性、碱性等腐蚀环境下，钕铁硼永磁体需采用有机聚合物进行表面防护，现有技术中采用环氧树脂涂层，环氧树脂的涂覆工艺包括刷涂、喷涂、静电喷涂及阴极电泳等，采用刷涂或喷涂的方式涂覆环氧树脂涂层需要将树脂用有机溶剂稀释，会造成严重的环境污染；采用静电喷涂方式涂覆需大幅增加涂层的厚度以保证镀层的致密性，会造成涂层对磁体磁性能的屏蔽效应增加；采用阴极电泳的方式在磁体表面制备环氧树脂有机涂层，对环境危害小，同时在涂覆过程中，漆粒子在电场作用下由漆液中电沉积析出而附着在工件表面，可保证涂层的均匀性，且无边角效应。
阴极电泳过程所制备的涂层的厚度一致性高，结合力性能优异，但该涂层耐磨、耐蚀性能较差，且电泳过程中挂钩、摘钩需大量手工劳动，因此，开发生产成本低、易于产业化生产、耐磨、耐蚀性能好的有机涂层成为钕铁硼永磁体的时下热点。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层的制备方法，以解决上述背景技术中所提出的不足之处。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开了一种钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层的制备方法，依次包括如下步骤：
S1钕铁硼预处理：将钕铁硼永磁体用2wt.%NaOH溶液碱洗除油，5wt.%HNO3溶液除锈，无水己醇超声清洗；
S2制备混合溶液：将环氧树脂水溶液、色浆、去离子水按质量比（40～50）：10：（40～50）进行配料，在强制搅拌机中搅拌，搅拌均匀得混合溶液；
S3制备电泳液：按浓度（20～30）g/L加入纳米CeO2颗粒，按浓度（10～15）g/L加入纳米六方氮化硼，继续在强制搅拌机中搅拌4～6h，制成电泳液；
S4阴极电泳：将电泳液置于水浴锅中，保持水浴温度为40～50℃，以钕铁硼永磁体作为阴极，304不锈钢板作为阳极进行阴极电泳涂覆，控制电源电压140～180V，电泳时间100～180秒；
S5高温固化：电泳完成后，用去离子水将试样冲洗干净，放入80～90℃烘箱中预烘10～20min，然后将其置入200～220℃烘箱中高温固化60～80min，取出冷却后得到钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层。
优选的，所述步骤S3中，所述纳米CeO2颗粒粒径≤8nm，所述纳米六方氮化硼粒径≤6nm，纳米CeO2颗粒和纳米六方氮化硼粒径能均匀弥散嵌入环氧树脂涂层中，降低了涂层的孔隙率，有效减少了涂层中的各种缺陷，提高涂层的致密度。
与现有技术相比，本发明优势在于：
本发明生产成本低、易于产业化生产、所制备的钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层厚度一致性高，结合力性能优异，与基体之间结合力可达24Mpa，耐盐雾300h无变化，在10%H2SQ4浸泡300h无变化，在10%NaOH浸泡300h无变化，同时PCT试验能力可达264h。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，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的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
S1钕铁硼预处理：将钕铁硼永磁体用2wt.%NaOH溶液碱洗除油，5wt.%HNO3溶液除锈，无水己醇超声清洗；
S2制备混合溶液：将环氧树脂水溶液、色浆、去离子水按质量比40：10：50进行配料，在强制搅拌机中搅拌，搅拌均匀得混合溶液；
S3制备电泳液：按浓度20g/L加入纳米CeO2颗粒，按浓度15g/L加入纳米六方氮化硼，继续在强制搅拌机中搅拌4.5h，制成电泳液；
S4阴极电泳：将电泳液置于水浴锅中，保持水浴温度为40℃，以钕铁硼永磁体作为阴极，304不锈钢板作为阳极进行阴极电泳涂覆，控制电源电压150V，电泳时间120秒；
S5高温固化：电泳完成后，用去离子水将试样冲洗干净，放入82℃烘箱中预烘12min，然后将其置入200℃烘箱中高温固化80min，取出冷却后得到钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层。
实施例2
S1钕铁硼预处理：将钕铁硼永磁体用2wt.%NaOH溶液碱洗除油，5wt.%HNO3溶液除锈，无水己醇超声清洗；
S2制备混合溶液：将环氧树脂水溶液、色浆、去离子水按质量比45：10：45进行配料，在强制搅拌机中搅拌，搅拌均匀得混合溶液；
S3制备电泳液：按浓度25g/L加入纳米CeO2颗粒，按浓度10g/L加入纳米六方氮化硼，继续在强制搅拌机中搅拌5h，制成电泳液；
S4阴极电泳：将电泳液置于水浴锅中，保持水浴温度为45℃，以钕铁硼永磁体作为阴极，304不锈钢板作为阳极进行阴极电泳涂覆，控制电源电压160V，电泳时间140秒；
S5高温固化：电泳完成后，用去离子水将试样冲洗干净，放入86℃烘箱中预烘15min，然后将其置入210℃烘箱中高温固化70min，取出冷却后得到钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层。
实施例3
S1钕铁硼预处理：将钕铁硼永磁体用2wt.%NaOH溶液碱洗除油，5wt.%HNO3溶液除锈，无水己醇超声清洗；
S2制备混合溶液：将环氧树脂水溶液、色浆、去离子水按质量比50：10：40进行配料，在强制搅拌机中搅拌，搅拌均匀得混合溶液；
S3制备电泳液：按浓度28g/L加入纳米CeO2颗粒，按浓度8g/L加入纳米六方氮化硼，继续在强制搅拌机中搅拌5.3h，制成电泳液；
S4阴极电泳：将电泳液置于水浴锅中，保持水浴温度为50℃，以钕铁硼永磁体作为阴极，304不锈钢板作为阳极进行阴极电泳涂覆，控制电源电压170V，电泳时间160秒；
S5高温固化：电泳完成后，用去离子水将试样冲洗干净，放入88℃烘箱中预烘18min，然后将其置入220℃烘箱中高温固化60min，取出冷却后得到钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层。
对上述实施例1～3进行性能测试，结果列于以下表中：
由表中可以看出，本发明制备的钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层厚度一致性高，结合力性能优异，与基体之间结合力可达24Mpa，耐盐雾300h无变化，在10%H2SQ4浸泡300h无变化，在10%NaOH浸泡300h无变化，同时PCT试验能力可达264h。
上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
S1钕铁硼预处理：将钕铁硼永磁体用2wt.%NaOH溶液碱洗除油，5wt.%HNO3溶液除锈，无水己醇超声清洗；
S2制备混合溶液：将环氧树脂水溶液、色浆、去离子水按质量比（40～50）：10：（40～50）进行配料，在强制搅拌机中搅拌，搅拌均匀得混合溶液；
S3制备电泳液：按浓度（20～30）g/L加入纳米CeO2颗粒，按浓度（10～15）g/L加入纳米六方氮化硼，继续在强制搅拌机中搅拌4～6h，制成电泳液；
S4阴极电泳：将电泳液置于水浴锅中，保持水浴温度为40～50℃，以钕铁硼永磁体作为阴极，304不锈钢板作为阳极进行阴极电泳涂覆，控制电源电压140～180V，电泳时间100～180秒；
S5高温固化：电泳完成后，用去离子水将试样冲洗干净，放入80～90℃烘箱中预烘10～20min，然后将其置入200～220℃烘箱中高温固化60～80min，取出冷却后得到钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层。
2.根据权利要求1所述的钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层的制备方法，其特征在于，步骤S3中，纳米CeO2颗粒粒径≤8nm。
3.根据权利要求1所述的钕铁硼表面高耐磨、高耐蚀防护涂层的制备方法，其特征在于，步骤S3中，纳米六方氮化硼粒径≤6nm。
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