永磁材料的表面處理方法以及永磁材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種永磁材料的表面處理方法以及永磁材料。該方法包括：(1)對所述永磁材料的表面進(jìn)行磨光；(2)對磨光后的永磁材料進(jìn)行脫脂除油；(3)對脫脂除油后的永磁材料進(jìn)行酸洗活化；(4)電鍍鎳而在其表面形成鎳底層；(5)對電鍍鎳后的永磁材料化學(xué)鍍覆而在其表面形成鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層；(6)對化學(xué)鍍覆后的永磁材料水洗和干燥。使用該方法處理后的釹鐵硼永磁材料耐高溫高壓、耐濕熱又耐鹽霧。
【專利說明】永磁材料的表面處理方法以及永磁材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種永磁材料的表面處理方法和永磁材料。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來釹鐵硼(NdFeB)永磁材料的應(yīng)用和發(fā)展十分迅速，對釹鐵硼永磁材料的有效防護(hù)是關(guān)系到釹鐵硼永磁材料推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。釹鐵硼永磁材料主要是由稀土金屬釹、鐵和硼等元素通過粉末冶金工藝制備而成。作為目前磁性最強的材料，釹鐵硼永磁材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電鍍器件、機械、醫(yī)療、汽車等諸領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。
[0003]釹鐵硼永磁材料廣泛應(yīng)用的前提是要解決好釹鐵硼永磁材料的防腐問題。作為一種通過粉末冶金工藝制備而成的多孔材料，釹鐵硼永磁材料由于富釹相存在于釹鐵硼主相晶界而很容易發(fā)生晶間腐蝕。同時，釹鐵硼粉末合金中的稀土元素釹的性質(zhì)活潑，使整個釹鐵硼合金的耐蝕性能變得很差，在濕熱的環(huán)境中極易生銹腐蝕，因腐蝕失效造成磁性能的下降或損壞，嚴(yán)重影響釹鐵硼永磁體的使用壽命，降低產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。釹鐵硼永磁材料的磁性能與其組織結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系，其中，釹鐵硼永磁體的主相是磁體磁性能的主要來源，而富釹相對矯頑力的貢獻(xiàn)最大。當(dāng)釹鐵硼永磁材料發(fā)生腐蝕以后，材料的磁性能將極大地被削弱。因此，釹鐵硼永磁材料的防腐問題一直是需要解決的主要問題之一。
[0004]目前釹鐵硼永磁材料的防腐方法有很多。其中有電鍍鎳、電鍍鋅(CN1421547A、CN1056133A)、電鍍多層鎳、鍍銅(CN1514889A)、磷化、電泳漆等多種方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種釹鐵硼永磁材料的表面處理方法，用該方法處理后的釹鐵硼永磁材料耐高溫高壓、耐濕熱且耐鹽霧。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種永磁材料的表面處理方法，該方法包括如下步驟:
[0007]對所述永磁材料進(jìn)行預(yù)處理；
[0008]對預(yù)處理后的永磁材料表面電鍍鎳；
[0009]對電鍍鎳后的永磁材料化學(xué)鍍聚四氟乙烯。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種永磁材料，其表面由內(nèi)而外依次具有電鍍鎳形成的鎳底層和化學(xué)鍍覆形成的鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層。
[0011]利用本發(fā)明提供的 表面處理方法處理后的釹鐵硼永磁材料表面均勻，具有良好的防腐蝕性能:高溫高壓試驗和濕熱試驗(溫度80°c、濕度80、相對濕度100% )的抗蝕壽命均為500小時以上，中性鹽霧試驗的抗蝕壽命為200小時以上。
【具體實施方式】
[0012]為了更進(jìn)一步說明本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合實施例詳細(xì)說明如下。所說明的實施例僅用于說明本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明。[0013]實施例1
[0014]先將2.3kg尺寸為φ 2 4 mm x cp9mm x 7 mm (外徑X內(nèi)徑X厚度)的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理，具體步驟是:在振磨機中機械振磨2小時，然后用堿性溶液(磷酸鈉20g/L、碳酸鈉10g/L和氫氧化鈉10g/L)脫脂除油，隨后在I %的硝酸溶液中酸洗除銹，水洗3次，再經(jīng)5%硫酸活化。對上述預(yù)處理后的釹鐵硼永磁材料用常規(guī)方法電鍍鎳，得到厚度為2 μ m的鎳底層。對電鍍后的釹鐵硼永磁材料用PH4.6、鎳離子濃度為6.0克/升的鎳-聚四氟乙烯鍍液進(jìn)行化學(xué)鍍覆?；瘜W(xué)鍍覆在88°C下于滾桶中進(jìn)行45分鐘?；瘜W(xué)鍍覆后的釹鐵硼永磁材料表面形成了黑色的鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層。該復(fù)合鍍層的厚度為
8μ m,磷含量為6wt%,聚四氟乙烯含量為15wt%,鎳含量為77wt%。最后對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行后處理，具體為水洗2次，吹干，包裝成品。
[0015]實施例2
[0016]按照實施例1的方法對2.5kg尺寸為φ 2 4 mm x φ 9mm x 7 mm的粘結(jié)釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理。對預(yù)處理后的釹鐵硼永磁材料用常規(guī)方法電鍍鎳，得到厚度為IOym的鎳底層。對電鍍后的釹鐵硼永磁材料用PH4.6、鎳離子濃度為6.0克/升的鎳-聚四氟乙烯鍍液進(jìn)行化學(xué)鍍覆?；瘜W(xué)鍍覆在92°C下于滾桶中進(jìn)行60分鐘。化學(xué)鍍覆后的釹鐵硼永磁材料表面形成了黑色的鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層。該復(fù)合鍍層的厚度為20 μ m，磷含量為6wt%,聚四氟乙烯含量為lwt%,鎳含量為77wt%。最后對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行后處理,具體為水洗2次,吹干,包裝成品。
[0017]實施例3
[0018]按照實施例1的方法對2.5kg尺寸為φ 2 4 mm x φ 9mm x 7 mm的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理。對預(yù)處理后的釹鐵硼永磁材料用常規(guī)方法電鍍鎳，得到厚度為6 μ m的鎳底層。對電鍍后的釹鐵硼永磁材料用PH4.6、鎳離子濃度為6.0克/升的鎳-聚四氟乙烯鍍液進(jìn)行化學(xué)鍍覆?；瘜W(xué)鍍覆在89°C下于滾桶中進(jìn)行55分鐘?；瘜W(xué)鍍覆后的釹鐵硼永磁材料表面形成了黑色的鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層。該復(fù)合鍍層的厚度為15μπι，磷含量為9wt%，聚四氟乙烯含量為15wt%，鎳含量為76wt%。最后對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行后處理，具體為水洗2次,吹干,包裝成品。
[0019]實施例4
[0020]按照實施例1的方法對2.5kg尺寸為φ 24mmX(p9mm><7 mm的粘結(jié)釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理。對預(yù)處理后的釹鐵硼永磁材料用常規(guī)方法電鍍鎳，得到厚度為7 μ m的鎳底層。對電鍍后的釹鐵硼永磁材料用PH4.6、鎳離子濃度為6.0克/升的鎳-聚四氟乙烯鍍液進(jìn)行化學(xué)鍍覆?；瘜W(xué)鍍覆在88°C下于滾桶進(jìn)行50分鐘。化學(xué)鍍覆后的釹鐵硼永磁材料表面形成了黑色的鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層。該復(fù)合鍍層的厚度為16μπι，磷含量為6wt%，聚四氟乙烯含量為15wt%，鎳含量為77wt%。最后對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行后處理，具體為水洗2次,吹干,包裝成品。
[0021]實施例5
[0022]按照實施例1的方法對3.5kg尺寸為φ 10.4mm x cp6mm x 7mm的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理。對預(yù)處理后的釹鐵硼永磁材料用常規(guī)方法電鍍鎳，得到厚度為
9μ m的鎳底層。對電 鍍后的釹鐵硼永磁材料用PH4.6、鎳離子濃度為6.0克/升的鎳-聚四氟乙烯鍍液進(jìn)行化學(xué)鍍覆?；瘜W(xué)鍍覆在88°C下于滾桶進(jìn)行75分鐘?；瘜W(xué)鍍覆后的釹鐵硼永磁材料表面形成了黑色的鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層。該復(fù)合鍍層的厚度為20 y m，磷含量為9wt%,聚四氟乙烯含量為15wt%,鎳含量為76wt%。最后對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行后處理，具體為水洗2次,吹干,包裝成品。
[0023]實施例6
[0024]按照實施例1的方法對2.3kg尺寸為cp 24mm><cp9mm><7 mm的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理。對預(yù)處理后的釹鐵硼永磁材料用常規(guī)方法電鍍鎳，得到厚度為4 y m的鎳底層。對電鍍后的釹鐵硼永磁材料用PH4.6、鎳離子濃度為6.0克/升的鎳-聚四氟乙烯鍍液進(jìn)行化學(xué)鍍覆?；瘜W(xué)鍍覆在90°C下于滾桶中進(jìn)行45分鐘?；瘜W(xué)鍍覆后的釹鐵硼永磁材料表面形成了黑色的鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層。該復(fù)合鍍層的厚度為11 Pm，磷含量為8wt%，聚四氟乙烯含量為12wt%，鎳含量為80wt%。最后對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行后處理，具體為水洗2次,吹干,包裝成品。
[0025]實施例7
[0026]按照實施例1的方法對2.5k g尺寸為8mmX8mmX7mm的釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理。對預(yù)處理后的釹鐵硼永磁材料用常規(guī)方法電鍍鎳，得到厚度為Sym的鎳底層。對電鍍后的釹鐵硼永磁材料用PH4.8、鎳離子濃度為6.0克/升的鎳-聚四氟乙烯鍍液進(jìn)行化學(xué)鍍覆?；瘜W(xué)鍍覆在85°C下于滾桶中進(jìn)行55分鐘?；瘜W(xué)鍍覆后的釹鐵硼永磁材料表面形成了黑色的鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層。該復(fù)合鍍層的厚度為llum，磷含量為7wt%，聚四氟乙烯含量為5wt%,鎳含量為88wt%。最后對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行后處理,具體為水洗2次，吹干，包裝成品。
[0027]實施例8
[0028]按照實施例1的方法對2.5kg尺寸為8mmX 8mmX 7mm的釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理。對預(yù)處理后的釹鐵硼永磁材料用常規(guī)方法電鍍鎳，得到厚度為7pm的鎳底層。對電鍍后的釹鐵硼永磁材料用PH4.6、鎳離子濃度為6.0克/升的鎳-聚四氟乙烯鍍液進(jìn)行化學(xué)鍍覆?；瘜W(xué)鍍覆在85°C下于滾桶中進(jìn)行65分鐘?；瘜W(xué)鍍覆后的釹鐵硼永磁材料表面形成了黑色的鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層。該復(fù)合鍍層的厚度為lOiim，磷含量為7wt%，聚四氟乙烯含量為2wt%,鎳含量為91wt%。最后對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行后處理,具體為水洗2次，吹干，包裝成品。
[0029]對比例I
[0030]按照實施例1的方法對2.5kg尺寸為8mmX 8mmX 7mm的釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理。對預(yù)處理后的釹鐵硼永磁材料用常規(guī)方法電鍍鎳，得到厚度為7pm的鎳鍍層。對電鍍后的釹鐵硼永磁材料用PH4.6、鎳離子濃度為6.0克/升的鎳鍍液進(jìn)行化學(xué)鍍覆?；瘜W(xué)鍍覆在85°C下于滾桶進(jìn)行65分鐘?；瘜W(xué)鍍覆后的釹鐵硼永磁材料表面形成了鎳鍍層，該鍍層的厚度為15 u m,磷含量為8wt%,鎳含量為92wt%。最后對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行后處理,具體為水洗2次,吹干,包裝成品。
[0031]對實施例1~8和對比例I所得的永磁材料進(jìn)行防腐性能試驗，并將試驗結(jié)果記錄在表1中。其中，防腐性能試驗包括中性鹽霧試驗、濕熱試驗(溫度85°C、濕度80、相對濕度100% )和高溫高壓試驗(即PCT試驗，試驗條件為PH = 12.5、148°C、70Mpa)。中性鹽霧試驗按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 6458-86上記載的方法進(jìn)行:將5%的氯化鈉水溶液(pH為6.5~7.2)，在溫度為35°C ±2°C、相對濕度大于95%的條件下，以一定的降霧量(例如，12mL/(SOcmm2 * h ))噴灑在鈍化膜上，采用連續(xù)噴霧的方式，每24小時為一個周期。
[0032]表1
【權(quán)利要求】
1.一種永磁材料的表面處理方法，其特征在于，所述表面處理方法包括如下步驟: 對所述永磁材料進(jìn)行預(yù)處理； 對預(yù)處理后的永磁材料電鍍鎳而在其表面形成鎳底層； 對電鍍鎳后的永磁材料化學(xué)鍍覆而在其表面形成鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層； 對化學(xué)鍍覆后的永磁材料進(jìn)行后處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述預(yù)處理包括如下步驟中的一個或多個: 對所述永磁材料的表面進(jìn)行磨光； 對所述永磁材料進(jìn)行脫脂除油； 對所述永磁材料進(jìn)行酸洗活化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述后處理包括水洗和干燥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述鎳底層的厚度為2~10 μ m0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層的厚度為8~20 μ m，該復(fù)合鍍層中磷的含量為6~9wt%，聚四氟乙烯的含量為I~15wt%，鎳的含量為76~93wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述永磁材料為燒結(jié)釹鐵硼永磁材料或粘結(jié)釹鐵硼永磁材料。
7.—種永磁材料,其特征在于，所述永磁材料表面由內(nèi)而外依次具有電鍍鎳形成的鎳底層和化學(xué)鍍覆形成的鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的永磁材料，其特征在于，所述鎳底層的厚度為2~10μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的永磁材料，其特征在于，所述鎳-聚四氟乙烯復(fù)合鍍層的厚度為8~20 μ m，該復(fù)合鍍層中磷的含量為6~9wt %，聚四氟乙烯為I~15wt %，鎳含量為76 ~93wt%。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的永磁材料，其特征在于，所述永磁材料為燒結(jié)釹鐵硼永磁材料或粘結(jié)釹鐵硼永磁材料。
【文檔編號】C23C18/32GK103757632SQ201110459066
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月31日
【發(fā)明者】白曉剛, 潘廣麾 申請人:天津三環(huán)樂喜新材料有限公司, 北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司