專利名稱：一種提高釹鐵硼永磁體高溫抗氧化性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于釹鐵硼材料領(lǐng)域，涉及永磁體表面涂層保護方法，特別是釹鐵硼永磁體及其熱浸鍍鋁的防護方法。
技術(shù)背景稀土永磁合金釹鐵硼憑借其優(yōu)異的磁特性、良好的機械加工性能和相對低廉 的價格，被廣泛應(yīng)用于電機、儀器儀表、磁共振成像等領(lǐng)域，但由于它的化學(xué)穩(wěn) 定性差，在日常及工業(yè)使用中下極易發(fā)生氧化，于是，對釹鐵硼永磁體的防腐成 功與否是關(guān)系到該材料能否推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。目前釹鐵硼永磁體防腐方法歸納起來有兩類一類是增強磁體本身的防腐功 能；另一類是對磁體進行表面防護處理，包括電鍍、化學(xué)鍍、真空離子鍍、聚合 物涂層等。但是由于鍍層質(zhì)量、成本、環(huán)境污染等原因這些方法都不甚理想。尤 其是釹鐵硼永磁體長期在較高溫度(15(TC以上)環(huán)境中工作時極易因氧化嚴重 而失效，而此時各種涂層因氧化或剝落均無法對其起到有效的保護作用，這便嚴 重阻礙了釹鐵硼永磁體應(yīng)用范圍的擴大。熱浸鍍是將經(jīng)過表面處理的金屬材料浸入熔融的金屬中，通過液態(tài)金屬和基 體在界面發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，在表面形成一層具有保護作用的金屬鍍層。該工 藝廣泛應(yīng)用于改善基體材料耐環(huán)境腐蝕能力，其保護作用主要是通過屏蔽基體與 環(huán)境或通過電化學(xué)保護兩種方法實現(xiàn)?，F(xiàn)在熱浸鍍的基體材料多為鋼鐵材料，常 用的鍍層金屬有Zn、 Al、 Sn、 Pb等。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種使用熱浸鍍鋁技術(shù)提高釹鐵硼永磁體高溫抗氧化性 的方法，實現(xiàn)了高效率、低成本，并使鍍層與基材形成更牢固的冶金結(jié)合，使之 長時間在高溫環(huán)境中工作亦不會發(fā)生氧化、鍍層剝落的現(xiàn)象。一種提高釹鐵硼永磁體高溫抗氧化性的方法，其工藝步驟為1、 清潔鍍件表面，清除表面油污、氧化皮及雜質(zhì)；2、 將鍍件置入助鍍液中進行助鍍處理，助鍍溫度為85~95°C，時間為3 5min;3、 將助鍍后的鍍件進行干燥處理；4、 在立式電阻爐中熔煉A1-Si合金和熔劑鹽的混合液；熔劑鹽和A1-Si合金熔化后自然分層，其厚度比在l: 2禾ni: l之間。5、 將助鍍后的鍍件進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100~200°C，時間為0.5 3min;6、 將預(yù)熱后的鍍件緩慢浸入融有熔劑鹽和Al-Si合金液的鋁鍋進行浸鍍， 放入速度為0.2~2m/min，浸鍍時間為0.5 2min;6、 緩慢提出鍍件，使其緩慢冷卻；7、 拋光。本發(fā)明所述的助鍍液為含有5~10%助鍍劑的氟鈦酸鉀或氟鋯酸鉀水溶液；本發(fā)明所述的Al-Si合金與熔劑鹽的混合物，Al-Si合金中Si含量為2~9%， 余量為鋁；熔劑鹽的成分為氟鋁酸鈉23~37%，氟化鋁17 27%，氯化鉀36~60%;本發(fā)明所述的浸鍍溫度為700 850°C，時間為0.5 2min;浸鍍后需緩慢冷卻， 提出速度為0.2~2m/min。本發(fā)明的優(yōu)點在于(1) 鍍件進入鍍液時須通過融鹽層，較冷的鍍件使周圍的熔融鹽凝固為 固體包覆于鍍件之外進入Al-Si合金液，對鍍件進行進一步預(yù)熱，當鍍件溫度上 升，固體鹽融化并上浮，使鍍件與Al-Si合金液接觸，真正進行浸鍍。期間，由 于鍍件進入A1-Si合金液時被固體鹽包覆，可以進行進一步預(yù)熱，提高了鍍層質(zhì) 量；(2) 鍍液使用熔融鹽和鋁硅合金的混合液，在浸鍍溫度下，熔融鹽覆蓋 于A1-Si合金液之上，防止A1-Si合金液發(fā)生氧化，保證了鍍層表面平滑光潔；(3) 提供的熱浸鍍方法合金涂層厚度均勻，結(jié)合強度高，并且通過控制 浸鍍時間0.5 2min可以控制涂層的厚度在0.05~lmm之間。實現(xiàn)了工藝簡單， 成本低，易實用化。
具體實施方式
使用熱浸鍍鋁技術(shù)提高釹鐵硼永磁體抗氧化性的方法的步驟如下實施例1:(1) 清潔鍍件表面，清除表面油污和氧化層以及雜質(zhì)。先用砂紙打磨， 然后清洗；(2) 配制助鍍液，助鍍液為5%的氟鋯酸鉀溶液；(3) 將助鍍劑加熱至85°C,將鍍件置入助鍍劑中3min進行助鍍處理；(4) 在立式電阻爐中熔煉Al-Si合金和熔劑鹽的混合液，Al-Si合金中Si 含量為3%，余量為鋁；熔劑鹽的成分為氟鋁酸鈉23%，氟化鋁17%，氯化鉀 60%。熔煉溫度為730。C; Al-Si合金層厚度約8cm，熔劑鹽層厚度約5cm。(5) 將助鍍后的鍍件進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為150'C，時間為2.5min;(6) 將預(yù)熱后的鍍件緩慢浸入融有熔劑鹽和Al-Si合金液的鋁鍋進行浸 鍍，放入速度為0.2m/min，浸鍍時間為0.5min;(7) 緩慢提出鍍件，提出速度為0.2m/min，空冷；(8) 拋光。 實施例2:(1) 鍍件為020X2Oram圓柱件，清潔鍍件表面，清除表面油污和氧化層 以及雜質(zhì)。先進行噴砂處理，然后清洗；(2) 配制助鍍液，助鍍液為8%的氟鋯酸鉀溶液，加熱至95'C;(3) 將鍍件置入助鍍劑中進行助鍍處理，助鍍時間為5min，助鍍后對鍍 件進行干燥處理；(4) 在立式電阻爐中熔煉Al-Si合金和熔劑鹽的混合液，Al-Si合金中Si 含量為8%，余量為鋁；熔劑鹽的成分為氟鋁酸鈉35%，氟化鋁25%，氯化鉀 40%。熔煉溫度為830'C; Al-Si合金層厚度約8cm，熔劑鹽層厚度約5cm。(5) 將助鍍后的鍍件進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為200'C，時間為lmin;(6) 將預(yù)熱后的鍍件緩慢浸入融有熔劑鹽和Al-Si合金液的鋁鍋進行浸 鍍，放入速度為1.5m/min，浸鍍時間為1.5min;(7) 緩慢提出鍍件，提出速度為1.5m/min，空冷；(8) 拋光。
權(quán)利要求
1. 一種提高釹鐵硼永磁體高溫抗氧化性的方法，其特征是工藝步驟為(1)清潔鍍件表面，清除表面油污、氧化皮及雜質(zhì)；(2)將鍍件置入助鍍液中進行助鍍處理，助鍍溫度為85～95℃，時間為3～5min；(3)將助鍍后的鍍件進行干燥處理；(4)在立式電阻爐中熔煉Al-Si合金和熔劑鹽的混合液；(5)將助鍍后的鍍件進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100～200℃，時間為0.5～3min；(6)將預(yù)熱后的鍍件緩慢浸入融有熔劑鹽和Al-Si合金液的鋁鍋進行浸鍍，放入速度為0.2～2m/min，浸鍍時間為0.5～2min；(7)緩慢提出鍍件，使其緩慢冷卻；(8)拋光。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種提高釹鐵硼永磁體高溫抗氧化性的方法，其特 征是本發(fā)明所述的助鍍液為含有5~10%助鍍劑的氟鈦酸鉀或氟鋯酸鉀水溶液； 所述的A1-Si合金與熔劑鹽的混合物，Al-Si合金中Si含量為2 9。/。，余量為鋁； 熔劑鹽的成分為氟鋁酸鈉23~37%，氟化鋁17~27%，氯化鉀36 60%。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種提高釹鐵硼永磁體高溫抗氧化性的方法，其特 征是浸鍍溫度為700~850°C，時間為0.5 2min;浸鍍后提出速度為0.2~2m/min。
全文摘要
本發(fā)明屬于釹鐵硼材料領(lǐng)域，涉及永磁體表面涂層保護方法，特別是釹鐵硼永磁體及其熱浸鍍鋁的防護方法。其工藝步驟為1.清潔鍍件表面，清除表面油污、氧化皮及雜質(zhì)；2.在立式電阻爐中熔煉Al-Si合金和熔劑鹽的混合物，加熱至680～750℃，使其熔化；3.氟鋯酸鉀或氟鈦酸鉀溶液中助鍍；4.將助鍍后的鍍件烘干并預(yù)熱；5.將釹鐵硼浸入混有Al-Si合金和熔融鹽的鍍鋁槽進行熱浸鍍，浸鍍時間為0.5～2min；6.緩慢提出鍍件，使其緩慢冷卻；7.拋光。本發(fā)明工藝簡單，成本低，提供的熱浸鍍方法合金涂層厚度均勻，結(jié)合強度高，并且通過控制浸鍍時間0.5～2min可以控制涂層的厚度在0.05～1mm之間。
文檔編號C23C2/02GK101280403SQ20081011314
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者岳曉岱, 濤 林, 驥 羅, 磊 賈, 郝俊杰, 郭志猛 申請人:北京科技大學(xué)