本發(fā)明涉及磁性材料
技術領域：
，具體涉及一種表面涂覆有防護涂層的粘膠磁體組件的制備方法。
背景技術：
：NdFeB永磁體自1983年問世以來，就以其優(yōu)異的磁性能和豐富的資源儲備被廣泛應用于汽車、電子、電力、航空航天、醫(yī)療器械等領域。燒結釹鐵硼材料為永磁產(chǎn)業(yè)的支柱，由于燒結NdFeB永磁體具有多相結構的特點，晶界富Nd相活潑性強，各相之間電化學勢相差較大，導致磁體存在耐蝕性差、自粉化現(xiàn)象嚴重等缺點，從而嚴重限制了其使用范圍。因此，提高燒結NdFeB永磁體的耐蝕性問題迫在眉睫。當前，用于提高燒結NdFeB永磁體耐蝕性的方法主要有以下兩種：一是添加合金元素法，但在一定程度上降低了磁體的磁性能；二是在磁體表面添加防護層，雖然能夠隔絕磁體和外界的腐蝕環(huán)境，從而有效的改善磁體的抗腐蝕性能，但是鍍層會大大增加磁體的生產(chǎn)成本并造成環(huán)境污染；而且表面防護無法從根本上解決磁體耐蝕，某些鍍層一旦破壞，反而會和磁體基體形成電偶腐蝕，加速了磁體的粉化失效。由于磁體使用領域不同，對磁體耐蝕性能的要求也不盡相同，因此，應當針對不同要求而采用不同的表面防腐工藝措施，如是在風力發(fā)電應用領域，要求燒結NdFeB永磁體能夠承受極端自然環(huán)境的變化，具有長期穩(wěn)定性和免維護性，故對NdFeB永磁體的表面防護工藝提出了更高的要求。目前，風力發(fā)電領域應用的燒結NdFeB磁體表面防腐措施是陰極電泳環(huán)氧樹脂涂層。但由于用于風力發(fā)電機組的燒結NdFeB永磁體的尺寸較大，采用當前磁體制備工藝制備的大塊磁體的磁性能均勻性、一致性很難達到實際使用的要求。在實際應用中只能將多塊磁體用膠粘劑進行粘接組裝處理后才能滿足風力發(fā)電機組對磁體尺寸的要求，而經(jīng)過粘膠處理后的磁體無導電性，無法采用電泳工藝在粘膠磁體表面進行環(huán)氧樹脂涂層的制備。因此，為了使粘膠磁體具有導電性，且便于隨后陰極電泳環(huán)氧樹脂涂層的制備，故需要在粘膠磁體表面制備一層導電層，隨后再采用陰極電泳環(huán)氧樹脂工藝在粘膠磁體表面制備環(huán)氧樹脂防護涂層。而當前用于燒結釹鐵硼磁體表面金屬鍍層制備的電鍍工藝不能實現(xiàn)磁體表面的均勻涂覆。同時，在鍍膜前處理過程中，傳統(tǒng)的酸洗工藝會對粘膠造成較大腐蝕，導致粘膠工件結合力下降，甚至造成粘膠組件的脫落。所以要采用干法前處理工藝對磁體進行前處理，然后再進行后續(xù)涂層的涂覆。技術實現(xiàn)要素：由于粘膠后磁體組件不導電，造成后續(xù)無法對其進行陰極電泳環(huán)氧樹脂涂層的涂覆，而且粘膠組件磁體也不能進行傳統(tǒng)酸洗前處理工藝。從而導致后續(xù)鍍層與磁體之間的結合力下降。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種表面涂覆有防護涂層的粘膠磁體組件的制備方法技術方案如下：一種表面涂覆有防護涂層的粘膠磁體組件的制備方法，其包括以下步驟：(1)將多塊燒結釹鐵硼磁體進行粘膠組裝成粘膠磁體組件，(2)對粘膠磁體組件進行拋丸處理，(3)清洗處理，(4)采用磁控濺射法在清洗后的粘膠磁體組件的表面沉積一層金屬層，(5)在金屬層的表面陰極電泳涂裝環(huán)氧樹脂涂層。進一步方案，所述步驟(1)中的粘膠組裝是采用金屬快干膠對多塊燒結釹鐵硼磁體進行粘接組裝成一體。進一步方案，所述步驟(2)中的拋丸處理的材料為棕剛玉和玻璃珠按質(zhì)量比為1：(4～6)混合而成的混合砂，拋丸處理的時間為2～5min。進一步方案，所述步驟(3)中的清洗處理是指對拋丸后的粘膠磁體組件依次進行超聲清洗和Ar粒子轟擊清洗。更進一步方案，所述超聲清洗是將磁體組件置于去離子水中超聲清洗2～4min；所述Ar粒子轟擊清洗是將超聲清洗后的粘膠磁體組件裝入爐內(nèi)網(wǎng)籠中，然后置于離子鍍膜機內(nèi)，采用循環(huán)氬離子轟擊工藝對磁體組件的表面進行轟擊處理，以除去磁體組件表面的氧化膜。更進一步方案，所述離子鍍膜機內(nèi)部的真空度為2.5～9Pa，氬離子流量為125～185sccm，轟擊時間為20～40min。進一步方案，所述步驟(4)中的金屬層為Cu、Ti或Zn，所述磁控濺射法的工藝參數(shù)為：真空度為0.2～0.4Pa、Ar流量為45～95sccm、偏壓為110～160V，磁控濺射電流為11～15A，磁控濺射時間為20～40min。本發(fā)明在粘膠磁體組件的表面采用磁控濺射工藝沉積一層金屬層，作為磁體組件的導電層，在導電層的表面涂覆環(huán)氧樹脂涂層可顯著提高有機涂層與NdFeB基體的結合力，明顯改善涂層的防護性能，滿足風力發(fā)電機組對燒結NdFeB磁體耐蝕性的要求。并且避免了磁體組件在后續(xù)的陰極電泳涂裝工藝中直接接觸電泳液所造成的涂層缺陷。且在沉積金屬層之前，使用棕剛玉和玻璃珠的混合砂對磁體進行拋丸處理，從而增加磁體與金屬層的接觸面積，即提高基體/鍍層之間的結合力。通過以上技術方案，本發(fā)明的具有以下技術效果：1、本發(fā)明采用拋丸工藝對粘膠磁體組件進行表面清洗，不僅能去除磁體表面的氧化膜，而且可增加基體與環(huán)氧樹脂涂層之間的接觸面積，從而提高涂層與基體之間的結合力。2、在磁體組件的表面采用磁控濺射技術均勻沉積一層金屬層，使粘膠磁體組件具有導電性，便于隨后陰極電泳環(huán)氧樹脂涂層的制備，并且避免了傳統(tǒng)陰極電泳過程中磁體表面直接與電泳液相接觸造成磁體腐蝕的缺點。3、本發(fā)明采用陰極電泳工藝在金屬層的表面上涂裝上一層環(huán)氧樹脂涂層，可顯著提高有機涂層與NdFeB基體的結合力，并大幅提高粘膠磁體組件的耐腐蝕性能，滿足風力發(fā)電機組對燒結NdFeB磁體耐蝕性的要求。具體實施方式下面將結合具體的實施例來說明本發(fā)明的內(nèi)容。實施例1：一種粘膠磁體組件表面防護涂層的制備方法，包括以下步驟：(1)選用四塊規(guī)格為20×10×2mm的塊狀燒結釹鐵硼磁體(由安徽大地熊新材料股份有限公司提供，牌號：N48)，采用金屬快干膠(ergo5800)將塊狀燒結釹鐵硼磁體進行粘膠組裝成一體；(2)用棕剛玉及玻璃珠的混合砂(質(zhì)量比為1：4)拋丸2min；(3)將磁體組件在去離子水溶液中超聲清洗2min后，裝入爐內(nèi)網(wǎng)籠中，再置于離子鍍膜機內(nèi)，采用循環(huán)氬離子轟擊工藝對磁體組件的表面進行轟擊處理20min，保持真空室的真空度為2.5Pa，Ar2流量為125sccm；(4)在清洗后的粘膠磁體組件的表面采用磁控濺射技術沉積一層銅層，保持真空室真空度為2×10-1Pa，Ar流量為45sccm，偏壓為110V，磁控濺射電流為11A，磁控濺射20min；(5)采用陰極電泳涂裝的方式在所沉積的銅層表面涂裝環(huán)氧樹脂涂層。對照例1為了與實施例1進行對比，對照例1只按照實施例1的步驟(1)將四塊塊狀磁體進行粘膠組裝成一體。即選用四塊規(guī)格為20×10×2mm的塊狀燒結釹鐵硼磁體，采用金屬快干膠(ergo5800)將塊狀燒結釹鐵硼磁體進行粘膠組裝成一體。對實施例1和對照例1制備的樣品分別進行鹽霧試驗，其鹽霧試驗的條件為：試驗箱溫度為38℃，鹽水濃度為5％(體積比)，采用連續(xù)噴霧的試驗方式。具體結果見下表1：表1：鹽霧試驗結果樣品實施例1對照例1鹽霧試驗(h)7200.5從表1可以看出，采用本發(fā)明制備方法制備而成的粘膠磁體組件，大幅度提高了其耐鹽霧腐蝕性能，實施例1鹽霧試驗720h，是對照例1的1440倍。實施例2(1)選用規(guī)格為20×10×2mm的五塊塊狀燒結釹鐵硼磁體(由安徽大地熊新材料股份有限公司提供，牌號：N48)，采用金屬快干膠(ergo5800)將塊狀燒結釹鐵硼磁體進行粘膠組裝成一體；(2)用棕剛玉和玻璃珠按質(zhì)量比為1：5的混合砂拋丸3.5min；(3)將磁體在去離子水溶液中超聲清洗3min后，再裝入爐內(nèi)網(wǎng)籠中，然后置于離子鍍膜機內(nèi)，采用循環(huán)氬離子轟擊工藝對磁體組件表面進行轟擊處理30min，保持真空室真空度為5.75Pa，Ar流量為155sccm；(4)在粘膠磁體組件表面采用磁控濺射技術沉積一層Ti薄膜，保持真空室真空度為0.3Pa，Ar流量為70sccm，偏壓為135V，磁控濺射電流為13A，磁控濺射30min；(5)采用陰極電泳涂裝的方式在所沉積的金屬鈦層的表面涂裝環(huán)氧樹脂涂層。對照例2為了與實施例2進行對比，只按照實施例2的步驟(1)對磁體進行粘膠組裝成一體。即將五塊規(guī)格為20×10×2mm的塊狀燒結釹鐵硼磁體采用金屬快干膠(ergo5800)將塊狀燒結釹鐵硼磁體進行粘膠組裝成一體。對實施例2和對照例2制備的樣品分別進行鹽霧試驗(其鹽霧試驗的條件為：試驗箱溫度為38℃，鹽水濃度為5％(體積比)，采用連續(xù)噴霧的試驗方式)，具體結果見下表2：表2鹽霧試驗結果樣品實施例2對照例2鹽霧試驗(h)7230.5從表2可以看出，采用本發(fā)明制備方法制備而成的粘膠磁體組件，大幅度提高了其耐鹽霧腐蝕性能，實施例2鹽霧試驗723h，是對照例2的1446倍。實施例3(1)采用規(guī)格為20×10×2mm的六塊塊狀燒結釹鐵硼磁體(由安徽大地熊新材料股份有限公司提供，牌號：N48)，采用金屬快干膠(ergo5800)將其粘膠組裝成一體。(2)使用棕剛玉和玻璃珠按質(zhì)量比為1：6的混合砂，對磁體組件的表面拋丸5min(3)將磁體組件于去離子水溶液中超聲清洗4min后裝入爐內(nèi)網(wǎng)籠中，然后置于離子鍍膜機內(nèi)，采用循環(huán)氬離子轟擊工藝對NdFeB磁體組件表面進行轟擊處理40min，保持真空室真空度為9Pa，Ar流量為185sccm；(4)在清洗后的粘膠磁體組件表面采用磁控濺射技術沉積一層Zn薄膜，保持真空室真空度為0.4Pa，Ar流量為95sccm，偏壓為160V，磁控濺射電流為15A，磁控濺射40min；(5)采用陰極電泳涂裝的方式在所沉積的金屬Zn層表面涂裝環(huán)氧樹脂涂層。對照例3(1)采用規(guī)格為20×10×2mm的六塊塊狀燒結釹鐵硼磁體，采用金屬快干膠(ergo5800)將其粘膠組裝成一體。(2)使用棕剛玉和玻璃珠按質(zhì)量比為1：6的混合砂，對磁體組件的表面拋丸5min(3)將磁體組件于去離子水溶液中超聲清洗4min后裝入爐內(nèi)網(wǎng)籠中，然后置于離子鍍膜機內(nèi)，采用循環(huán)氬離子轟擊工藝對NdFeB磁體組件表面進行轟擊處理40min，保持真空室真空度為9Pa，Ar流量為185sccm；(4)在清洗后的粘膠磁體組件表面采用磁控濺射技術沉積一層Zn薄膜，保持真空室真空度為0.4Pa，Ar流量為95sccm，偏壓為160V，磁控濺射電流為15A，磁控濺射40min。對照例4只按照實施例3的步驟(1)將塊狀磁體進行粘膠組裝成一體。對實施例3和對照例3、4制備的樣品分別進行鹽霧試驗(鹽霧試驗的條件為：試驗箱溫度為38℃，鹽水濃度為5％(體積比)，采用連續(xù)噴霧的試驗方式)，具體結果見下表3：表3鹽霧試驗結果樣品實施例3對照例3對照例4鹽霧試驗(h)721600.5從表3可以看出，采用本發(fā)明制備方法制備而成的粘膠磁體組件相比較對照例3、4，大幅度提高了其耐鹽霧腐蝕性能，實施例1的鹽霧試驗720h，是對照例4的1442倍、對照例3的12倍多。上述實施方案和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。當前第1頁1 2 3