專利名稱：釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝及一種具有復(fù)合防護層的釹鐵硼磁體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種釹鐵硼磁體的表面處理防護工藝，特別是涉及一種采用真空鍍鋁 和陰極電泳相結(jié)合的復(fù)合防護工藝及一種具有真空鍍鋁薄膜和陰極電泳環(huán)氧樹脂漆膜復(fù) 合防護層的釹鐵硼磁體。
背景技術(shù)：
釹鐵硼磁體作為第三代稀土永磁材料，具有極高的磁能積和矯頑力，同時高能量 密度的優(yōu)點使其不僅廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)、汽車、核磁共振和電機等領(lǐng)域，在風(fēng)力發(fā)電和混 合動力車等環(huán)保新能源領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨增多。釹鐵硼的高磁性能源于其特殊的化學(xué)成分 和金相結(jié)構(gòu)釹鐵硼磁體由富Nd相和Ndfe14B主相構(gòu)成，而此種結(jié)構(gòu)和成分導(dǎo)致其極易腐 蝕，銹蝕后的磁體磁性能下降，限制了其應(yīng)用，故使用前需在其表面涂敷耐蝕層。在現(xiàn)有技術(shù)中，釹鐵硼磁體表面涂敷耐蝕層的方法主要有四種一、電鍍法電鍍法是在釹鐵硼磁體表面電鍍鋅、鎳、銅，該類鍍層邊角效應(yīng)大、耐腐蝕能力較 差，且因鍍液含重金屬和有機添加劑，對環(huán)境污染嚴(yán)重。二、化學(xué)鍍法化學(xué)鍍法是在釹鐵硼磁體表面借氧化還原作用沉積一層金屬，如鎳或銅，此法解 決了電鍍法存在的邊角效應(yīng)大的問題，但鍍液維護困難、成本高，對環(huán)境污染嚴(yán)重。三、鍍涂復(fù)合防護法其典型的有兩種一是鍍鋅和陰極電泳復(fù)合防護，二是鍍鎳和陰極電泳復(fù)合防護， 該法所得復(fù)合涂鍍層耐蝕性高，中性鹽霧可達1000小時，但鋅、鎳電鍍層邊角效應(yīng)大，鍍液 對環(huán)境污染嚴(yán)重。四、真空鍍鋁法真空鍍鋁法的優(yōu)點是無污染，鍍層無邊角效應(yīng)，鋁資源豐富，缺點是附著力和耐腐 蝕能力較差，同時因鋁為兩性金屬，耐酸堿性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)效率高、耐蝕性好的釹鐵硼磁體真空鍍 鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝及一種具有復(fù)合防護層的釹鐵硼磁體。本發(fā)明釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，按照如下步驟進行，(1)對釹鐵硼磁體進行除油、除銹；(2)對釹鐵硼磁體進行真空鍍鋁；(3)對真空鍍鋁后的釹鐵硼磁體進行表面光潔處理和鈍化處理；(4)對上述處理后的釹鐵硼磁體進行陰極電泳，陰極電泳液為單組份環(huán)氧酯漆或 雙組份環(huán)氧酯漆；
(5)對陰極電泳后的釹鐵硼磁體進行烘干固化。本發(fā)明釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其中所述步驟(1)是將釹 鐵硼磁體放入堿性除油液中，在溫度50 70°C下除油5 15min，然后將釹鐵硼磁體放入 除銹液中，在室溫下除銹20 30s。本發(fā)明釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其中所述步驟( 是將釹 鐵硼磁體放入真空鍍膜室中，進行2 7小時真空鍍鋁。本發(fā)明釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其中所述步驟C3)是采用 濕法噴砂工藝對釹鐵硼磁體進行表面光潔處理，砂水重量比為1 3，噴砂壓力為0.3MPa， 然后將釹鐵硼磁體放入無鉻鈍化液中，室溫鈍化30s。本發(fā)明釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其中所述步驟(4)是將釹 鐵硼磁體放入陰極電泳液中電泳2 ％iin，其中陰極電泳液為單組分環(huán)氧樹脂漆，將原漆 去離子水稀釋而成，工藝參數(shù)如下電泳電壓150-200V 槽液溫度 四 30°CpH 值 5. 6 6.0 固體分12 16%極間距200mm不溶性陽極不銹鋼板本發(fā)明釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其中所述步驟(4)是將釹 鐵硼磁體放入陰極電泳液中電泳2 ％iin，其中陰極電泳液為雙組分環(huán)氧樹脂漆，將其環(huán) 氧樹脂和色漿按6 1(重量比)混合后，用去離子水稀釋而成，工藝參數(shù)如下電泳電壓130 180V 槽液溫度 四 30°CpH 值 5. 8 6.0 固體分16 19%極間距200mm 不溶性陽極不銹鋼板本發(fā)明釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其中所述步驟( 是將陰 極電泳后的釹鐵硼磁體放入固化爐中，在150 200°C下烘干固化。本發(fā)明具有復(fù)合防護層的釹鐵硼磁體，其中所述釹鐵硼磁體的外表面由內(nèi)向外依 次附著有真空鍍鋁薄膜和電泳漆膜。本發(fā)明具有復(fù)合防護層的釹鐵硼磁體，其中所述真空鍍鋁薄膜的厚度為5 30 μ m0本發(fā)明具有復(fù)合防護層的釹鐵硼磁體，其中所述電泳漆膜為電泳環(huán)氧樹脂漆膜， 其厚度為5 30 μ m。本發(fā)明釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝將真空鍍鋁技術(shù)與陰極電 泳技術(shù)相結(jié)合，并在鍍鋁后增加表面光潔處理，改變了鍍層粗糙度，再經(jīng)陰極電泳得到的鍍 層的耐蝕性、耐酸堿性、附著力均顯著提高，延長了釹鐵硼磁體使用壽命，滿足了目前市場 要求。
具體實施例方式實施例1(1)除油將尺寸為10X10X IOmm的釹鐵硼磁體放入堿性除油液中，在溫度65°C 下除油lOmin，以除去磁體表面油污，所用除油液配方為碳酸鈉(Na2CO3)25g/l 磷酸鈉(Na3PO4. 12H20) 10g/l
硅酸鈉(Na2SiO3)5g/l 表面活性劑 1 anl/1 pH 9 10(2)除銹將磁體放入除銹液中，室溫浸泡25s，以除去磁體表面氧化膜，所用除銹 液配方為硝酸(65%) 70 80ml/l 緩蝕劑 0. 5 (3)真空鍍鋁將磁體放入真空鍍膜室中，啟動真空泵對鍍膜室抽真空，并加熱釹 鐵硼磁體使其溫度保持在280°C，當(dāng)真空度達5X 10_3帕?xí)r，對磁體進行5小時鍍鋁，然后維 持鍍膜室在真空下冷卻40分鐘，再充氣開爐，取出鍍鋁的釹鐵硼磁體；(4)噴砂對磁體表面施以濕法噴砂處理，所用砂水重量比為1 3，噴砂壓力為 0. 3MPa ；(5)鈍化將磁體放入無鉻鈍化液中，室溫鈍化30s ；(6)陰極電泳將磁體放入陰極電泳液中電泳:3min，所用陰極電泳液為雙組分環(huán) 氧樹脂漆，將其環(huán)氧樹脂和色漿按6 1(重量比)混合后，用去離子水稀釋而成，工藝參數(shù) 如下電泳電壓 180V槽液溫度^ 30°CpH 值5. 8 6.0 固體分 17 18%極間距200mm 不溶性陽極不銹鋼板(7)烘干固化將磁體在180°C下烘干固化30min。實施例2(1)除油將尺寸為10X10X IOmm的釹鐵硼磁體放入堿性除油液中，在溫度50°C 下除油15min，以除去磁體表面油污，所用除油液配方為碳酸鈉(Na2CO3)25g/l 磷酸鈉(Na3PO4. 12H20) 10g/l硅酸鈉(Na2SiO3)5g/l 表面活性劑 1 anl/1 pH 9 10(2)除銹將磁體放入除銹液中，室溫浸泡20s，以除去磁體表面氧化膜，所用除銹 液配方為硝酸(65%) 70 80ml/l 緩蝕劑 0. 5 (3)真空鍍鋁將磁體放入真空鍍膜室中，啟動真空泵對鍍膜室抽真空，并加熱釹 鐵硼磁體使其溫度保持在260°C，當(dāng)真空度達4X 10_3帕?xí)r，對磁體進行6小時鍍鋁，然后維 持鍍膜室在真空下冷卻40分鐘，再充氣開爐，取出鍍鋁的釹鐵硼磁體；(4)噴砂對磁體表面施以濕法噴砂處理，所用砂水重量比為1 3，噴砂壓力為 0. 3MPa ；(5)鈍化將磁體放入無鉻鈍化液中，室溫鈍化30s ；(6)陰極電泳將磁體放入陰極電泳液中電泳細化，所用陰極電泳液為雙組分環(huán) 氧樹脂漆，將其環(huán)氧樹脂和色漿按6 1(重量比)混合后，用去離子水稀釋而成，工藝參數(shù) 如下電泳電壓150V槽液溫度 ^ 30°CpH 值 5. 8 6.0 固體分16 17%極間距 200mm 不溶性陽極不銹鋼板(7)烘干固化將磁體在200°C下烘干固化30min。實施例3
(1)除油將尺寸為10X10X IOmm的釹鐵硼磁體放入堿性除油液中，在溫度65°C 下除油5min，以除去磁體表面油污，所用除油液配方為碳酸鈉(Na2CO3)25g/l 磷酸鈉(Na3PO4. 12H20) 10g/l硅酸鈉(Na2SiO3)5g/l 表面活性劑 1 anl/1 pH 9 10(2)除銹將磁體放入除銹液中，室溫浸泡20s，以除去磁體表面氧化膜，所用除銹 液配方為硝酸(65%) 70 80ml/l 緩蝕劑 0. 5 (3)真空鍍鋁將磁體放入真空鍍膜室中，啟動真空泵對鍍膜室抽真空，并加熱釹 鐵硼磁體使其溫度保持在280°C，當(dāng)真空度達6X 10_3帕?xí)r，對磁體進行3小時鍍鋁，然后維 持鍍膜室在真空下冷卻40分鐘，再充氣開爐，取出鍍鋁的釹鐵硼磁體；(4)噴砂對磁體表面施以濕法噴砂處理，所用砂水重量比為1 3，噴砂壓力為 0. 3MPa ；(5)鈍化將磁體放入無鉻鈍化液中，室溫鈍化30s ；(6)陰極電泳將磁體放入陰極電泳液中電泳aiiin，所用陰極電泳液為雙組分環(huán) 氧樹脂漆，將其環(huán)氧樹脂和色漿按6 1(重量比)混合后，用去離子水稀釋而成，工藝參數(shù) 如下電泳電壓130V 槽液溫度^ 30°CpH 值 5. 8 6.0 固體分 18 19%極間距200mm 不溶性陽極不銹鋼板(7)烘干固化將磁體在160°C下烘干固化30min。實施例4(1)除油將尺寸為10X10X IOmm的釹鐵硼磁體放入堿性除油液中，在溫度60°C 下除油lOmin，以除去磁體表面油污，所用除油液配方為碳酸鈉(Na2CO3)25g/l 磷酸鈉(Na3PO4. 12H20) 10g/l硅酸鈉(Na2SiO3)5g/l 表面活性劑 1 anl/1 pH 9 10(2)除銹將磁體放入除銹液中，室溫浸泡30s，以除去磁體表面氧化膜，所用除銹 液配方為硝酸(65%) 70 80ml/l 緩蝕劑 0. 5 (3)真空鍍鋁將磁體放入真空鍍膜室中，啟動真空泵對鍍膜室抽真空，并加熱釹 鐵硼磁體使其溫度保持在270°C，當(dāng)真空度達4X 10_3帕?xí)r，對磁體進行6小時鍍鋁，然后維 持鍍膜室在真空下冷卻40分鐘，再充氣開爐，取出鍍鋁的釹鐵硼磁體；(4)噴砂對磁體表面施以濕法噴砂處理，所用砂水重量比為1 3，噴砂壓力為 0. 3MPa ；(5)鈍化將磁體放入無鉻鈍化液中，室溫鈍化30s ；(6)陰極電泳將磁體放入陰極電泳液中電泳:3min，所用陰極電泳液為單組分環(huán) 氧樹脂漆，將原漆用去離子水稀釋而成，工藝參數(shù)如下電泳電壓180V 槽液溫度 ^ 30°CpH 值 5. 6 6. O 固體分12 16%極間距 200mm 不溶性陽極不銹鋼板
(7)烘干固化將磁體在180°C下烘干固化30min。對實施例所得釹鐵硼磁體做耐蝕性、附著力和耐酸堿性測試，并與單獨真空鍍鋁 法處理的釹鐵硼磁體進行對比，結(jié)果如表1所示，其中耐蝕性測試執(zhí)行國標(biāo)GB/T 10125-1997的中性鹽霧試驗(NSS試驗)，以出現(xiàn)黃銹為準(zhǔn)。附著力測試用樂泰3342膠，將待測樣與標(biāo)準(zhǔn)柱粘在一起，固化后用拉力試驗機測試涂鍍層的 附著力。耐堿性測試將待測樣放入5%氫氧化鈉溶液中，室溫浸泡lOmin。耐酸性測試將待測樣放入1 5(體積比)的鹽酸溶液中，室溫浸泡8min。
權(quán)利要求
1.一種釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其特征在于按照如下步驟進行，(1)對釹鐵硼磁體進行除油、除銹；(2)對釹鐵硼磁體進行真空鍍鋁；(3)對真空鍍鋁后的釹鐵硼磁體進行表面光潔處理和鈍化處理；(4)對上述處理后的釹鐵硼磁體進行陰極電泳，陰極電泳液為單組份環(huán)氧酯漆或雙組 份環(huán)氧酯漆；(5)對陰極電泳后的釹鐵硼磁體進行烘干固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其特征在 于所述步驟(1)是將釹鐵硼磁體放入堿性除油液中，在溫度50 70°C下除油5 15min， 然后將釹鐵硼磁體放入除銹液中，在室溫下除銹20 30s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其特征在 于所述步驟(2)是將釹鐵硼磁體放入真空鍍膜室中，進行2 7小時真空鍍鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其特征在 于所述步驟C3)是采用濕法噴砂工藝對釹鐵硼磁體進行表面光潔處理，砂水重量比為 1 3，噴砂壓力為0.3MPa，然后將釹鐵硼磁體放入無鉻鈍化液中，室溫鈍化30s。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其特征在 于所述步驟(4)是將釹鐵硼磁體放入陰極電泳液中電泳2 ％iin，其中陰極電泳液為單 組分環(huán)氧樹脂漆，將原漆去離子水稀釋而成，工藝參數(shù)如下電泳電壓150-200V 槽液溫度 ^ 30°CpH值 5. 6 6.0 固體分 12 16%極間距200mm不溶性陽極不銹鋼板
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其特征在 于所述步驟(4)是將釹鐵硼磁體放入陰極電泳液中電泳2 ％iin，其中陰極電泳液為雙 組分環(huán)氧樹脂漆，將其環(huán)氧樹脂和色漿按6 1(重量比)混合后，用去離子水稀釋而成，工 藝參數(shù)如下電泳電壓130 180V 槽液溫度 ^ 30°CpH值 5. 8 6.0 固體分 16 19%極間距200mm不溶性陽極不銹鋼板
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝，其特征在 于所述步驟( 是將陰極電泳后的釹鐵硼磁體放入固化爐中，在150 200°C下烘干固 化。
8.一種具有復(fù)合防護層的釹鐵硼磁體，其特征在于所述釹鐵硼磁體的外表面由內(nèi)向 外依次附著有真空鍍鋁薄膜和電泳漆膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有復(fù)合防護層的釹鐵硼磁體，其特征在于所述真空鍍鋁 薄膜的厚度為5 30 μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的具有復(fù)合防護層的釹鐵硼磁體，其特征在于所述電泳 漆膜為電泳環(huán)氧樹脂漆膜，其厚度為5 30 μ m。
全文摘要
本發(fā)明釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝涉及一種釹鐵硼磁體的表面處理防護工藝及一種具有復(fù)合防護層的釹鐵硼磁體。其目的是為了提供一種生產(chǎn)效率高、耐蝕性好的釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝及一種具有真空鍍鋁薄膜和電泳環(huán)氧樹脂漆膜復(fù)合防護層的釹鐵硼磁體。本發(fā)明釹鐵硼磁體真空鍍鋁和陰極電泳復(fù)合防護工藝按照如下步驟進行(1)對釹鐵硼磁體進行除油、除銹；(2)對釹鐵硼磁體進行真空鍍鋁；(3)對真空鍍鋁后的釹鐵硼磁體進行表面光潔處理和鈍化處理；(4)對上述處理后的釹鐵硼磁體進行陰極電泳，陰極電泳液為單組份環(huán)氧酯漆或雙組份環(huán)氧酯漆；(5)對陰極電泳后的釹鐵硼磁體進行烘干固化。
文檔編號C23C14/16GK102108510SQ20101060602
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者于永江, 尼洪香, 李巖, 楊曉靜, 耿國強, 邵梅竹 申請人:煙臺正海磁性材料股份有限公司