專(zhuān)利名稱(chēng)：一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法
一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于金屬材料表面化學(xué)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法。
背景技術(shù)：
釹鐵硼系稀土永磁材料自1983年發(fā)明以來(lái)，其化學(xué)組成和制造工藝不斷完善和改進(jìn)，使得釹鐵硼永磁材料和器件不斷發(fā)展。與其他永磁材料相比，釹鐵硼永磁體具有高剩磁、高磁能積、高矯頑力、制備成本低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、音圈電機(jī) (VCM)、核磁共振成像儀、磁懸浮車(chē)輛系統(tǒng)、磁分離技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、電聲器件、電池驅(qū)動(dòng)工具、手機(jī)、水處理及污水凈化等領(lǐng)域。但是，釹鐵硼永磁體的耐蝕性差，導(dǎo)致其磁性能下降， 嚴(yán)重影響了在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。
文獻(xiàn)I (H. Nakamura, A. Fukuno, T. Yoneyama. ProclOttl Int Workshop on Rare-Earth Magnets and Their Applicalions, 1989，412(6) :315-317)提出燒結(jié)欽鐵硼材料中富釹晶界相電位低于基體相Nd2Fe14B和富硼相Nd1+iFe4B4相，在原電池中成為陽(yáng)極，而主相則成為原電池的陰極。另外，富釹相的相對(duì)含量較基體相就少得多，局部腐蝕電池具有 “小陽(yáng)極大陰極”的特點(diǎn)，所以富釹相的腐蝕電流密度較大，使得Nd2Fe14B相晶界加速腐蝕， 致使材料在腐蝕介質(zhì)中表現(xiàn)為晶間腐蝕。
文獻(xiàn)2 (劉衛(wèi)強(qiáng)，岳明，張久興等.燒結(jié)NdFeB永磁合金本征腐蝕特性研究進(jìn)展.粉末冶金技術(shù)，2006，24(3) :195-198)提出了 NdFeB永磁體的腐蝕主要發(fā)生在以下3種環(huán)境中(1)暖濕的氣流，(2)電化學(xué)環(huán)境，(3)長(zhǎng)時(shí)間的高溫環(huán)境(>250°C)。一般而言， 當(dāng)磁體處于室溫和干燥環(huán)境(<15%RH)中，氧化腐蝕過(guò)程十分緩慢，化學(xué)穩(wěn)定性較好。但是當(dāng)NdFeB磁體處于干燥高溫(>250°C )或電化學(xué)環(huán)境中，就會(huì)發(fā)生明顯的腐蝕過(guò)程。其中富Nd相會(huì)首先轉(zhuǎn)變?yōu)镹d2O3,隨后還會(huì)逐步發(fā)生主相Nd2Fe14B氧化分解成Fe和Nd2O3,進(jìn)一步氧化生成Fe2O3。永磁體在干燥的氧化環(huán)境下，形成的腐蝕產(chǎn)物薄膜使其與環(huán)境分隔開(kāi)， 阻止永磁體進(jìn)一步氧化。而在潮濕的環(huán)境下生成的氫氧化物或其他含氫化合物則起不到這種保護(hù)作用。因此，采取相應(yīng)的措施阻止或抑制永磁體在上述環(huán)境中的腐蝕，是亟需解決的重要問(wèn)題。
文獻(xiàn)3 (袁學(xué)韜，趙晴.NdFeB永磁材料防腐蝕進(jìn)展.表面技術(shù)，2004, 33(4) : 10-12, 25)中指出可以通過(guò)在永磁體中添加合金元素的方法來(lái)提高其耐蝕性。燒結(jié)磁體內(nèi)加入Nb、Ta、V、T1、Al、Co、Mo、Dy、Cu等元素的I或2種使之在晶界上偏析，減少晶界上的富釹相，從而提高晶界的耐氧化腐蝕性能。例如，釩元素在晶界形成(VhFex) 3B2 沉淀相并夾雜有Fe-V沉淀顆粒；鑰元素則形成(McvxFex)3B2沉淀化合物；鈷元素在富釹晶界相中形成含Co的富釹相或Nd3Co。這些金屬間化合物在晶界上的形成部分地取代了富釹晶界相，改善了富釹晶界相的耐腐蝕性差的弱點(diǎn)，一定程度上提高了磁體的耐腐蝕性。同時(shí)Al和Co也會(huì)取 代Nd2Fe14B相中的Fe的位置，它們的取代對(duì)于主相在200°C以上的氧化腐蝕行為起到了較大的抑制作用。
文獻(xiàn)4(莫文劍，張瀾庭，陳亮等.添加Si3N4對(duì)燒結(jié)NdFeB的磁性能及抗腐蝕性能的影響.中國(guó)稀土學(xué)報(bào)，2007, 25(5) :588-591)中指出通過(guò)混粉的方式在燒結(jié)NdFeB磁體中添加Si3N4,可實(shí)現(xiàn)在磁體剩磁和最大磁能積提聞的基礎(chǔ)上，提聞材料的腐蝕電位，改善永磁體的耐蝕性。
此外，還可以通過(guò)表面技術(shù)來(lái)提高釹鐵硼永磁體的耐蝕性能。
文獻(xiàn)5 (袁慶龍，曹晶晶，蘇志俊.燒結(jié)型NdFeB永磁體的防腐蝕研究進(jìn)展.表面技術(shù).2009, 38(1) :76-78, 85)中指出目前主要應(yīng)用金屬鍍層、有機(jī)涂層和復(fù)合涂層來(lái)提高釹鐵硼永磁體的耐蝕性。金屬鍍層可采用電鍍、化學(xué)鍍、電泳涂覆等技術(shù)在永磁體表面獲得 N1、Zn、Al、N1-P、N1-Fe、Cu、Cr、TiN、ZrN等金屬或化合物。其中應(yīng)用最為廣泛的是電鍍Ni 及Ni合金鍍層，但是鍍層存在邊角效應(yīng)，且鍍液容易在磁體內(nèi)殘留?；瘜W(xué)鍍N1-P合金鍍層具有良好的耐蝕性、耐磨性、硬度高、孔隙少、仿型性好等優(yōu)點(diǎn)，但是鍍層與NdFeB的結(jié)合力較差。離子鍍鋁層比電鍍鎳和鋅層具有更好的保護(hù)性能和更高的使用溫度。但是離子鍍層表面粗糙且有縫隙，需要用玻璃小球進(jìn)行噴丸處理。用于NdFeB磁體的有機(jī)涂層材料主要是樹(shù)脂和有機(jī)高分子，包括環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸酯、聚酰胺、聚酰亞胺等，也可采用這些樹(shù)脂的混合物，或進(jìn)一步在其中添加紅丹氧化鉻等防銹涂料。為了獲得更好的抗腐蝕效果，可以采用以上幾種涂層的組合，形成復(fù)合防護(hù)體系。
盡管對(duì)NdFeB的表面技術(shù)已有初步的研究，但是仍需開(kāi)發(fā)一種既能提高NdFeB的耐蝕性，又能提高永磁體和防護(hù)涂層間結(jié)合力的表面防護(hù)技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法。該方法制備工藝簡(jiǎn)單，工藝參數(shù)易控，轉(zhuǎn)化處理液和化學(xué)鍍液的使用壽命長(zhǎng)，處理成本低，維護(hù)簡(jiǎn)便，便于生產(chǎn)，應(yīng)用前景廣泛。采用該方法制備的釔/鎳釔磷復(fù)合涂層與釹鐵硼永磁體的結(jié)合性能優(yōu)良，并且能夠顯著提高釹鐵硼永磁體的耐腐蝕性能。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟
步驟一、將釹鐵硼永磁體進(jìn)行表面預(yù)處理
步驟101、將釹鐵硼永磁體進(jìn)行打磨處理；
步驟102、將步驟101中經(jīng)打磨處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除油液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除油處理；
步驟103、將步驟102中經(jīng)超聲波輔助除油處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除銹液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除銹處理；
步驟104、將步驟103中經(jīng)超聲波輔助除銹處理后的釹鐵硼永磁體置于煮沸的去離子水中進(jìn)行第一階段封孔處理；所述第一階段封孔處理的時(shí)間為`20min 25min ；
步驟二、將步驟一中經(jīng)表面預(yù)處理后的釹鐵硼永磁體置于轉(zhuǎn)化處理液中進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，在釹鐵硼永磁體的表面得到釔轉(zhuǎn)化膜；所述轉(zhuǎn)化處理液由硝酸釔、雙氧水和去離子水混合配制而成，其中硝酸釔的濃度為2g/L 10g/L，雙氧水的濃度為5mL/L 12mL/L，所述雙氧水中過(guò)氧化氫的質(zhì)量百分含量為30% 50% ;所述轉(zhuǎn)化處理的溫度為20°C 40°C，所述轉(zhuǎn)化處理的時(shí)間為IOmin 30min ；
步驟三、將步驟二中經(jīng)轉(zhuǎn)化處理后的釹鐵硼永磁體置于封孔液中進(jìn)行第二階段封孔處理；所述第二階段封孔處理的時(shí)間為20min 40min ；
步驟四、將步驟三中經(jīng)第二階段封孔處理后的釹鐵硼永磁體置于活化液中進(jìn)行活化處理；所述活化處理的時(shí)間為5s IOs ；
步驟五、將步驟四中經(jīng)活化處理后的釹鐵硼永磁體置于化學(xué)鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍處理，最終在釹鐵硼永磁體表面得到釔/鎳釔磷復(fù)合涂層；所述化學(xué)鍍液由硫酸鎳、次亞磷酸鈉、檸檬酸鈉、無(wú)水乙酸鈉、硫酸釔、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硫酸鎳的濃度為30g/L 50g/L,次亞磷酸鈉的濃度為5g/L 10g/L,朽1檬酸鈉的濃度為10g/L 20g/ L,無(wú)水乙酸鈉的濃度為15g/L 25g/L,硫酸乾的濃度為80mg/L 100mg/L,硫脲的濃度為O. lg/L O. 2g/L ;所述化學(xué)鍍處理的溫度為85°C 88°C，所述化學(xué)鍍處理的時(shí)間為 30min IOOmin0
上述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，步驟101中所述打磨處理的具體工藝為依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂紙對(duì)所述釹鐵硼永磁體進(jìn)行打磨。
上述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，步驟102中所述除油液由氫氧化鈉、碳酸鈉、焦磷酸鈉、0P-10和去離子水混合配制而成，其中氫氧化鈉的濃度為10g/L 15g/L,碳酸鈉的濃度為45g/L 50g/L,焦磷酸鈉的濃度為55g/L 65g/ L, 0P-10 的濃度為 lmL/L 2mL/L。
上述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，步驟102中所述超聲波輔助除油處理的溫度為70°C 80°C，所述超聲波輔助除油處理的時(shí)間為Imin 5min。
上述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，步驟103中所述除銹液由硝酸、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硝酸的濃度為20mL/L 25mL/L，硫脲的濃度為0. lg/L 0. 2g/L ;所述硝酸中HNO3的質(zhì)量百分含量為65% 68%。
上述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，步驟103中所述超聲波輔助除銹處理的溫度為20°C 50°C，所述超聲波輔助除銹處理的時(shí)間為40s 60s。
上述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，步驟三中所述封孔液由硅酸鈉、氫氧化鈉和去離子水混合配制而成，其中硅酸鈉的濃度為18g/L 22g/ L，氫氧化鈉的濃度為25g/L 30g/L。
上述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，步驟四中所述活化液為質(zhì)量百分比濃度為5% 10%的鹽酸。
上述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，步驟五中所述化學(xué)鍍液的pH值為4. 5 5. 5。
上述的一種釹鐵硼永 磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，步驟五中所述釔/鎳釔磷復(fù)合涂層的厚度為12 μ m 38 μ m。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，工藝參數(shù)易控，轉(zhuǎn)化處理液和化學(xué)鍍液的使用壽命長(zhǎng)，處理成本低，維護(hù)簡(jiǎn)便，便于生產(chǎn)；特別是生產(chǎn)成本低廉，使釔/鎳釔磷復(fù)合涂層具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在釹鐵硼系稀土永磁材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
2、本發(fā)明采用轉(zhuǎn)化處理與化學(xué)鍍處理的復(fù)合處理工藝在釹鐵硼永磁體表面制備釔/鎳釔磷復(fù)合涂層，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的劃格試驗(yàn)》測(cè)得該涂層與釹鐵硼永磁體的結(jié)合力評(píng)級(jí)為I級(jí)或O級(jí)，說(shuō)明本發(fā)明制備的釔/鎳釔磷復(fù)合涂層與釹鐵硼永磁體的結(jié)合性能優(yōu)良。
3、本發(fā)明首先將釹鐵硼永磁體進(jìn)行表面預(yù)處理，以去除釹鐵硼永磁體表面的雜質(zhì)及氧化物，露出潔凈的釹鐵硼永磁體表面；此外，釹鐵硼永磁體表面疏松多孔，在除油和除銹過(guò)程中很容易滲入酸或堿，本發(fā)明采用第一階段封孔處理不但可以去除孔隙中殘留的酸或堿，還能夠提高復(fù)合涂層的耐蝕性能。
4、本發(fā)明將釹鐵硼永磁體浸入釔鹽轉(zhuǎn)化處理液中，構(gòu)成電化學(xué)腐蝕微電池，釹鐵硼基體發(fā)生陽(yáng)極溶解反應(yīng)，其表面存著的亞微結(jié)構(gòu)等構(gòu)成陰極性區(qū)域，發(fā)生吸氧腐蝕或析氫腐蝕，不溶性的氫氧化物首先在陰極區(qū)域析出，由于釔轉(zhuǎn)化膜的形成抑制了陰極區(qū)的電化學(xué)還原反應(yīng)的進(jìn)行，釔的氧化物或氫氧化物不斷沉積，最終在釹鐵硼永磁體表面完全覆蓋釔轉(zhuǎn)化膜；該轉(zhuǎn)化膜可室溫成膜，轉(zhuǎn)化時(shí)間短，而且釔轉(zhuǎn)化膜能夠阻礙氧的運(yùn)輸和電子的傳遞，使得作為速率控制步驟的陰極反應(yīng)速度降低，從而對(duì)釹鐵硼永磁體起到良好的耐蝕防護(hù)作用。
5、本發(fā)明在釹鐵硼永磁體表面獲得釔轉(zhuǎn)化膜后，進(jìn)一步進(jìn)行化學(xué)鍍處理，使化學(xué)鍍液中的還原劑H2PO2-在加熱條件下水解放出H，或者由H2PO2-催化脫氫產(chǎn)生H，Ni2+和Y3+ 吸收電子后立即還原成金屬Ni和Y沉積在釔轉(zhuǎn)化膜的表面；次磷酸根被原子H還原出P， 或在催化加熱的條件下發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)沉積出P，在釔轉(zhuǎn)化膜表面得到鎳釔磷化學(xué)鍍層，最終在釹鐵硼表面能夠得到釔/鎳釔磷復(fù)合涂層；該復(fù)合涂層能夠有效地將釹鐵硼永磁體和電解液隔絕，阻礙氧或氯離子向釹鐵硼表面遷移，抑制了陰極反應(yīng)速率，從而顯著地提高了釹鐵硼永磁體的耐腐蝕性能，其腐蝕電流密度僅為未經(jīng)表面涂層覆蓋處理的空白釹鐵硼永磁體的O. 2% 2. 2%，說(shuō)明本發(fā)明制備的釔/鎳釔磷復(fù)合涂層能夠?qū)︹S鐵硼永磁體起到良好的耐蝕防護(hù)作用。
6、本發(fā)明對(duì)釹鐵硼永磁體采用的表面預(yù)處理工藝周密并且精細(xì)，亦可用于具有較深盲孔和形狀復(fù)雜的釹鐵硼永磁體，制備的釔/鎳釔磷復(fù)合涂層表面光潔，孔隙率低，耐腐性能優(yōu)良，具有廣泛的應(yīng)用范圍。
7、采用本發(fā)明制備的釹鐵硼永磁體表面釔/鎳釔磷復(fù)合涂層的厚度均勻可控，涂層厚度能夠通過(guò)控制預(yù)處理工藝以及化學(xué)鍍的溫度和時(shí)間等因素進(jìn)行調(diào)節(jié)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的表面形貌SEM照片。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的EDS譜圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本實(shí)施例釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法包括以下步驟
步驟一、將尺寸為Φ 15_X 3_的釹鐵硼永磁體進(jìn)行表面預(yù)處理
步驟101、依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂紙對(duì)釹鐵硼永磁體進(jìn)行打磨處理；
步驟102、將步驟101中經(jīng)打磨處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除油液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除油處理；所述超聲波輔助除油處理的溫度為75°C，所述超聲波輔助除油處理的時(shí)間為3min ;所述除油液由氫氧化鈉、碳酸鈉、焦磷酸鈉、0P-10和去離子水混合配制而成，其中氫氧化鈉的濃度為12g/L，碳酸鈉的濃度為45g/L，焦磷酸鈉的濃度為55g/L，0P-10的濃度為lmL/L ；
步驟103、將步驟102中經(jīng)超聲波輔助除油處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除銹液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除銹處理；所述超聲波輔助除銹處理的溫度為 30°C，所述超聲波輔助除銹處理的時(shí)間為50s ;所述除銹液由硝酸、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硝酸的濃度為20mL/L，硫脲的濃度為O. lg/L ;所述硝酸中HNO3的質(zhì)量百分含量為65% ；
步驟104、將步驟103中經(jīng)超聲波輔助除銹處理后的釹鐵硼永磁體置于煮沸的去離子水中進(jìn)行第一階段封孔處理；所述第一階段封孔處理的時(shí)間為20min ；
步驟二、將步驟一中經(jīng)表面預(yù)處理后的釹鐵硼永磁體置于轉(zhuǎn)化處理液中進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，在釹鐵硼永磁體的表面得到厚度為8μπι的釔轉(zhuǎn)化膜；所述轉(zhuǎn)化處理液由硝酸釔、雙氧水和去離子水混合配制而成，其中硝酸釔的濃度為4g/L，雙氧水的濃度為6mL/L，所述雙氧水中過(guò)氧化氫的質(zhì)量百分含量為40% ;所述轉(zhuǎn)化處理的溫度為20°C，所述轉(zhuǎn)化處理的時(shí)間為30min ；
步驟三、將步驟二中經(jīng)轉(zhuǎn)化處理后的釹鐵硼永磁體置于封孔液中進(jìn)行第二階段封孔處理；所述第二階段封孔處理的時(shí)間為20min ;所述封孔液由硅酸鈉、氫氧化鈉和去離子水混合配制而成，其中硅酸鈉的濃度為20g/L、氫氧化鈉的濃度為25g/L ；
步驟四、將步驟三中經(jīng)第二階段封孔處理后的釹鐵硼永磁體置于活化液中進(jìn)行活化處理；所述活化液為質(zhì)量百分比濃度為5%的鹽酸；所述活化處理的時(shí)間為5s ；
步驟五、將步驟四中經(jīng)活化處理后的釹鐵硼永磁體置于化學(xué)鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍處理，最終在釹鐵硼永磁體表面得到釔/鎳釔磷復(fù)合涂層；所述化學(xué)鍍液由硫酸鎳、次亞磷酸鈉、檸檬酸鈉、無(wú)水乙酸鈉、硫酸釔、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硫酸鎳的濃度為 30g/L，次亞磷酸鈉的濃度為5g/L，檸檬酸鈉的濃度為12g/L，無(wú)水乙酸鈉的濃度為15g/L， 硫酸釔的濃度為80mg/L，硫脲的濃度為O. lg/L ;所述化學(xué)鍍處理的溫度為85°C，所述化學(xué)鍍液的PH值為4. 5，所述化學(xué)鍍處理的時(shí)間為lOOmin，所述釔/鎳釔磷復(fù)合涂層的厚度為 38 μ m0
采用本實(shí)施例制備的釹鐵硼永磁體表面釔/鎳釔磷復(fù)合涂層的表面形貌SEM照片如圖1所示，由圖可知該復(fù)合涂層均勻、致密且與釹鐵硼永磁體的結(jié)合良好。
采用本實(shí)施例制備的釹鐵硼永磁體表面釔/鎳釔磷復(fù)合涂層的EDS譜圖如圖2所示，由圖可知該復(fù)合涂層中N1、Y、P和O四種元素的質(zhì)量含量分布 ，其中Ni的質(zhì)量百分含量為85. 29%，Y的質(zhì)量百分含量為4. 63%，P的質(zhì)量百分含量為6. 77%，O的質(zhì)量百分含量為3.31%。
實(shí)施例2
本實(shí)施例釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法包括以下步驟
步驟一、將尺寸為0 20mmX3mm的釹鐵硼永磁體進(jìn)行表面預(yù)處理
步驟101、依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂紙對(duì)釹鐵硼永磁體進(jìn)行打磨處理；
步驟102、將步驟101中經(jīng)打磨處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除油液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除油處理；所述超聲波輔助除油處理的溫度為70°C，所述超聲波輔助除油處理的時(shí)間為5min ;所述除油液由氫氧化鈉、碳酸鈉、焦磷酸鈉、0P-10和去離子水混合配制而成，其中氫氧化鈉的濃度為15g/L，碳酸鈉的濃度為50g/L，焦磷酸鈉的濃度為 60g/L，0P-10 的濃度為1. 5mL/L ；
步驟103、將步驟102中經(jīng)超聲波輔助除油處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除銹液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除銹處理；所述超聲波輔助除銹處理的溫度為 20°C，所述超聲波輔助除銹處理的時(shí)間為60s ;所述除銹液由硝酸、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硝酸的濃度為22mL/L，硫脲的濃度為O. lg/L ;所述硝酸中HNO3的質(zhì)量百分含量為65% ；
步驟104、將步驟103中經(jīng)超聲波輔助除銹處理后的釹鐵硼永磁體置于煮沸的去離子水中進(jìn)行第一階段封孔處理；所述第一階段封孔處理的時(shí)間為20min ；
步驟二、將步驟一中經(jīng)表面預(yù)處理后的釹鐵硼永磁體置于轉(zhuǎn)化處理液中進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，在釹鐵硼永磁體的表面得到厚度為4μπι的釔轉(zhuǎn)化膜；所述轉(zhuǎn)化處理液由硝酸釔、雙氧水和去離子水混合配制而成，其中硝酸釔的濃度為5. Og/L，雙氧水的濃度為8mL/L，所述雙氧水中過(guò)氧化氫的質(zhì)量百分含量為50% ;所述轉(zhuǎn)化處理的溫度為25°C，所述轉(zhuǎn)化處理的時(shí)間為20min ；
步驟三、將步驟二中經(jīng)轉(zhuǎn)化處理后的釹鐵硼永磁體置于封孔液中進(jìn)行第二階段封孔處理；所述第二階段封孔處理的時(shí)間為40min ;所述封孔液由硅酸鈉、氫氧化鈉和去離子水混合配制而成，其中硅酸鈉的濃度為20g/L、氫氧化鈉的濃度為25g/L ；
步驟四、將步驟三中經(jīng)第二階段封孔處理后的釹鐵硼永磁體置于活化液中進(jìn)行活化處理；所述活化液為質(zhì)量百分比濃度為5%的鹽酸；所述活化處理的時(shí)間為8s ；
步驟五、將步驟四中經(jīng)活化處理后的釹鐵硼永磁體置于化學(xué)鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍處理，最終在釹鐵硼永磁體表面得到釔/鎳釔磷復(fù)合涂層；所述化學(xué)鍍液由硫酸鎳、次亞磷酸鈉、檸檬酸鈉、無(wú)水乙酸鈉、硫酸釔、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硫酸鎳的濃度為 35g/L，次亞磷酸鈉的濃度為6g/L，檸檬酸鈉的濃度為15g/L，無(wú)水乙酸鈉的濃度為15g/L， 硫酸釔的濃度為90mg/L，硫脲的濃度為O. lg/L ;所述化學(xué)鍍處理的溫度為85°C，所述化學(xué)鍍液的 PH值為4. 5，所述化學(xué)鍍處理的時(shí)間為70min，所述釔/鎳釔磷復(fù)合涂層的厚度為 26 μ m0
實(shí)施例3
本實(shí)施例釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法包括以下步驟
步驟一、將尺寸為020mmX5mm的釹鐵硼永磁體進(jìn)行表面預(yù)處理
步驟101、依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂紙對(duì)釹鐵硼永磁體進(jìn)行打磨處理；
步驟102、將步驟101中經(jīng)打磨處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除油液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除油處理；所述超聲波輔助除油處理的溫度為70°C，所述超聲波輔助除油處理的時(shí)間為5min ;所述除油液由氫氧化鈉、碳酸鈉、焦磷酸鈉、0P-10和去離子水混合配制而成，其中氫氧化鈉的濃度為15g/L，碳酸鈉的濃度為48g/L，焦磷酸鈉的濃度為 62g/L，0P-10 的濃度為1. 5mL/L ；
步驟103、將步驟102中經(jīng)超聲波輔助除油處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除銹液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除銹處理；所述超聲波輔助除銹處理的溫度為 45°C，所述超聲波輔助除銹處理的時(shí)間為60s ;所述除銹液由硝酸、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硝酸的濃度為25mL/L，硫脲的濃度為O. 2g/L ;所述硝酸中HNO3的質(zhì)量百分含量為65% ；
步驟104、將步驟103中經(jīng)超聲波輔助除銹處理后的釹鐵硼永磁體置于煮沸的去離子水中進(jìn)行第一階段封孔處理；所述第一階段封孔處理的時(shí)間為25min ；
步驟二、將步驟一中經(jīng)表面預(yù)處理后的釹鐵硼永磁體置于轉(zhuǎn)化處理液中進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，在釹鐵硼永磁體的表面得到厚度為2μπι的釔轉(zhuǎn)化膜；所述轉(zhuǎn)化處理液由硝酸釔、雙氧水和去離子水混合配制而成，其中硝酸釔的濃度為10. Og/L，雙氧水的濃度為10mL/L，所述雙氧水中過(guò)氧化氫的質(zhì)量百分含量為30% ;所述轉(zhuǎn)化處理的溫度為25°C，所述轉(zhuǎn)化處理的時(shí)間為IOmin ；
步驟三、將步驟二中經(jīng)轉(zhuǎn)化處理后的釹鐵硼永磁體置于封孔液中進(jìn)行第二階段封孔處理；所述第二階段封孔處理的時(shí)間為25min ;所述封孔液由硅酸鈉、氫氧化鈉和去離子水混合配制而成，其中硅酸鈉的濃度為22g/L、氫氧化鈉的濃度為30g/L ；
步驟四、將步驟三中經(jīng)第二階段封孔處理后的釹鐵硼永磁體置于活化液中進(jìn)行活化處理；所述活化液為質(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸；所述活化處理的時(shí)間為8s ；
步驟五、將步驟四中經(jīng)活化處理后的釹鐵硼永磁體置于化學(xué)鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍處理，最終在釹鐵硼永磁體表面得到釔/鎳釔磷復(fù)合涂層；所述化學(xué)鍍液由硫酸鎳、次亞磷酸鈉、檸檬酸鈉、無(wú)水乙酸鈉、硫酸釔、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硫酸鎳的濃度為 45g/L，次亞磷酸鈉的濃度為10g/L，檸檬酸鈉的濃度為18g/L，無(wú)水乙酸鈉的濃度為22g/L， 硫酸釔的濃度為100mg/L，硫脲的濃度為0. 2g/L ;所述化學(xué)鍍處理的溫度為88°C，所述化學(xué)鍍液的PH值為5. 0，所述化學(xué)鍍處理的時(shí)間為30min，所述釔/鎳釔磷復(fù)合涂層的厚度為 12 μ m。
實(shí)施例4
本實(shí)施例釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法包括以下步驟
步驟一、將尺寸為Φ 18_X 3_的釹鐵硼永磁體進(jìn)行表面預(yù)處理
步驟101、依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂紙對(duì)釹鐵硼永磁體進(jìn)行打磨處理；
步驟102、將步驟101中`經(jīng)打磨處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除油液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除油處理；所述超聲波輔助除油處理的溫度為78°C，所述超聲波輔助除油處理的時(shí)間為2min ;所述除油液由氫氧化鈉、碳酸鈉、焦磷酸鈉、0P-10和去離子水混合配制而成，其中氫氧化鈉的濃度為10g/L，碳酸鈉的濃度為48g/L，焦磷酸鈉的濃度為65g/L，0P-10的濃度為2mL/L ；
步驟103、將步驟102中經(jīng)超聲波輔助除油處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除銹液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除銹處理；所述超聲波輔助除銹處理的溫度為 50°C，所述超聲波輔助除銹處理的時(shí)間為40s ;所述除銹液由硝酸、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硝酸的濃度為22mL/L，硫脲的濃度為O. 15g/L ;所述硝酸中HNO3的質(zhì)量百分含量為68% ；
步驟104、將步驟103中經(jīng)超聲波輔助除銹處理后的釹鐵硼永磁體置于煮沸的去離子水中進(jìn)行第一階段封孔處理；所述第一階段封孔處理的時(shí)間為25min ；
步驟二、將步驟一中經(jīng)表面預(yù)處理后的釹鐵硼永磁體置于轉(zhuǎn)化處理液中進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，在釹鐵硼永磁體的表面得到厚度為3μπι的釔轉(zhuǎn)化膜；所述轉(zhuǎn)化處理液由硝酸釔、雙氧水和去離子水混合配制而成，其中硝酸釔的濃度為2g/L，雙氧水的濃度為5mL/L，所述雙氧水中過(guò)氧化氫的質(zhì)量百分含量為45% ;所述轉(zhuǎn)化處理的溫度為40°C，所述轉(zhuǎn)化處理的時(shí)間為15min ；
步驟三、將步驟二中經(jīng)轉(zhuǎn)化處理后的釹鐵硼永磁體置于封孔液中進(jìn)行第二階段封孔處理；所述第二階段封孔處理的時(shí)間為30min ;所述封孔液由硅酸鈉、氫氧化鈉和去離子水混合配制而成，其中硅酸鈉的濃度為18g/L、氫氧化鈉的濃度為26g/L ；
步驟四、將步驟三中經(jīng)第二階段封孔處理后的釹鐵硼永磁體置于活化液中進(jìn)行活化處理；所述活化液為質(zhì)量百分比濃度為5%的鹽酸；所述活化處理的時(shí)間為IOs ；
步驟五、將步驟四中經(jīng)活化處理后的釹鐵硼永磁體置于化學(xué)鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍處理，最終在釹鐵硼永磁體表面得到釔/鎳釔磷復(fù)合涂層；所述化學(xué)鍍液由硫酸鎳、次亞磷酸鈉、檸檬酸鈉、無(wú)水乙酸鈉、硫酸釔、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硫酸鎳的濃度為 50g/L，次亞磷酸鈉的濃度為8g/L，檸檬酸鈉的濃度為10g/L，無(wú)水乙酸鈉的濃度為15g/L， 硫酸釔的濃度為80mg/L，硫脲的濃度為O. 2g/L ;所述化學(xué)鍍處理的溫度為86°C，所述化學(xué)鍍液的PH值為5. 5，所述化學(xué)鍍處理的時(shí)間為40min，所述釔/鎳釔磷復(fù)合涂層的厚度為 19 μ m。
實(shí)施例5
本實(shí)施例釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法包括以下步驟
步驟一、將尺寸為0 20mmX3mm的釹鐵硼永磁體進(jìn)行表面預(yù)處理
步驟101、依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂紙對(duì)釹鐵硼永磁體進(jìn)行打磨處理；
步驟102、將步驟101中經(jīng)打磨處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除油液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除油處理；所述超聲波輔助除油處理的溫度為80°C，所述超聲波輔助除油處理的時(shí)間為Imin ;所述除油液由氫氧化鈉、碳酸鈉、焦磷酸鈉、0P-10和去離子水混合配制而成，其中氫氧化鈉的濃度為15g/L，碳酸鈉的濃度為45g/L，焦磷酸鈉的濃度為65g/L，0P-10的濃度為2mL/L ；
步驟103、將步驟 102中經(jīng)超聲波輔助除油處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除銹液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除銹處理；所述超聲波輔助除銹處理的溫度為 20°C，所述超聲波輔助除銹處理的時(shí)間為60s ;所述除銹液由硝酸、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硝酸的濃度為25mL/L，硫脲的濃度為O. lg/L ;所述硝酸中HNO3的質(zhì)量百分含量為66% ；
步驟104、將步驟103中經(jīng)超聲波輔助除銹處理后的釹鐵硼永磁體置于煮沸的去離子水中進(jìn)行第一階段封孔處理；所述第一階段封孔處理的時(shí)間為22min ；
步驟二、將步驟一中經(jīng)表面預(yù)處理后的釹鐵硼永磁體置于轉(zhuǎn)化處理液中進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，在釹鐵硼永磁體的表面得到厚度為6μπι的釔轉(zhuǎn)化膜；所述轉(zhuǎn)化處理液由硝酸釔、雙氧水和去離子水混合配制而成，其中硝酸釔的濃度為8g/L，雙氧水的濃度為12mL/L，所述雙氧水中過(guò)氧化氫的質(zhì)量百分含量為50% ;所述轉(zhuǎn)化處理的溫度為40°C，所述轉(zhuǎn)化處理的時(shí)間為25min ；
步驟三、將步驟二中經(jīng)轉(zhuǎn)化處理后的釹鐵硼永磁體置于封孔液中進(jìn)行第二階段封孔處理；所述第二階段封孔處理的時(shí)間為25min ;所述封孔液由硅酸鈉、氫氧化鈉和去離子水混合配制而成，其中硅酸鈉的濃度為18g/L、氫氧化鈉的濃度為28g/L ；
步驟四、將步驟三中經(jīng)第二階段封孔處理后的釹鐵硼永磁體置于活化液中進(jìn)行活化處理；所述活化液為質(zhì)量百分比濃度為8%的鹽酸；所述活化處理的時(shí)間為IOs ；
步驟五、將步驟四中經(jīng)活化處理后的釹鐵硼永磁體置于化學(xué)鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍處理，最終在釹鐵硼永磁體表面得到釔/鎳釔磷復(fù)合涂層；所述化學(xué)鍍液由硫酸鎳、次亞磷酸鈉、檸檬酸鈉、無(wú)水乙酸鈉、硫酸釔、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硫酸鎳的濃度為 36g/L，次亞磷酸鈉的濃度為8g/L，檸檬酸鈉的濃度為20g/L，無(wú)水乙酸鈉的濃度為25g/L， 硫酸釔的濃度為90mg/L，硫脲的濃度為O. 15g/L ;所述化學(xué)鍍處理的溫度為88°C，所述化學(xué)鍍液的PH值為5. 0，所述化學(xué)鍍處理的時(shí)間為80min，所述釔/鎳釔磷復(fù)合涂層的厚度為 32 μ m0
對(duì)比例I
本對(duì)比例釹鐵硼永磁體表面涂層的制備方法與實(shí)施例1相同，其中不同之處在于略去步驟二即轉(zhuǎn)化處理和步驟三即第二封孔處理的工藝過(guò)程，直接將步驟一中經(jīng)表面預(yù)處理后的釹鐵硼永磁體進(jìn)行步驟四即活化處理，然后進(jìn)行步驟五即化學(xué)鍍處理，最終在釹鐵硼永磁體表面得到鎳釔磷涂層。
采用CHI760D電化學(xué)工作站分別對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1至5制備的表面覆有釔/鎳釔磷復(fù)合涂層的釹鐵硼永磁體，對(duì)比例I制備的表面覆有鎳釔磷涂層的釹鐵硼永磁體，以及表面未經(jīng)涂層覆蓋處理的釹鐵硼永磁體空白樣進(jìn)行電化學(xué)性能對(duì)比測(cè)試，測(cè)試的具體參數(shù)為采用三電極體系，分別以本發(fā)明實(shí)施例1至5制備的表面覆有釔/鎳釔磷復(fù)合涂層的釹鐵硼永磁體、對(duì)比例I制備的表面覆有鎳釔磷涂層的釹鐵硼永磁體以及表面未經(jīng)涂層覆蓋處理的釹鐵硼永磁體空白樣為工作電極，均以飽和甘汞電極為參比電極，均以鉬電極為輔助電極，均以質(zhì)量百分比濃度為3. 5%的NaCl溶液為電解液，有效檢測(cè)面積均為O. 5cm2，穩(wěn)定時(shí)間均為15m in，掃描速率均為O. 01V/S，測(cè)得的電化學(xué)性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表I。
表I本發(fā)明覆有釔/鎳釔磷復(fù)合涂層的釹鐵硼永磁體的電化學(xué)性能數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 步驟一、將釹鐵硼永磁體進(jìn)行表面預(yù)處理步驟101、將釹鐵硼永磁體進(jìn)行打磨處理；步驟102、將步驟101中經(jīng)打磨處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除油液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除油處理；步驟103、將步驟102中經(jīng)超聲波輔助除油處理后的釹鐵硼永磁體置于盛裝有除銹液的超聲波清洗器中進(jìn)行超聲波輔助除銹處理；步驟104、將步驟103中經(jīng)超聲波輔助除銹處理后的釹鐵硼永磁體置于煮沸的去離子水中進(jìn)行第一階段封孔處理；所述第一階段封孔處理的時(shí)間為20min 25min ；步驟二、將步驟一中經(jīng)表面預(yù)處理后的釹鐵硼永磁體置于轉(zhuǎn)化處理液中進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，在釹鐵硼永磁體的表面得到釔轉(zhuǎn)化膜；所述轉(zhuǎn)化處理液由硝酸釔、雙氧水和去離子水混合配制而成，其中硝酸乾的濃度為2g/L 10g/L,雙氧水的濃度為5mL/L 12mL/L,所述雙氧水中過(guò)氧化氫的質(zhì)量百分含量為30% 50% ;所述轉(zhuǎn)化處理的溫度為20°C 40°C，所述轉(zhuǎn)化處理的時(shí)間為IOmin 30min ；步驟三、將步驟二中經(jīng)轉(zhuǎn)化處理后的釹鐵硼永磁體置于封孔液中進(jìn)行第二階段封孔處理；所述第二階段封孔處理的時(shí)間為20min 40min ；步驟四、將步驟三中經(jīng)第二階段封孔處理后的釹鐵硼永磁體置于活化液中進(jìn)行活化處理；所述活化處理的時(shí)間為5s IOs ；步驟五、將步驟四中經(jīng)活化處理后的釹鐵硼永磁體置于化學(xué)鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍處理， 最終在釹鐵硼永磁體表面得到釔/鎳釔磷復(fù)合涂層；所述化學(xué)鍍液由硫酸鎳、次亞磷酸鈉、 檸檬酸鈉、無(wú)水乙酸鈉、硫酸釔、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硫酸鎳的濃度為30g/ L 50g/L,次亞磷酸鈉的濃度為5g/L 10g/L,朽1檬酸鈉的濃度為10g/L 20g/L,無(wú)水乙酸鈉的濃度為15g/L 25g/L,硫酸乾的濃度為80mg/L 100mg/L,硫脲的濃度為0.1g/ L 0. 2g/L ;所述化學(xué)鍍處理的溫度為85°C 88°C，所述化學(xué)鍍處理的時(shí)間為30min IOOmin0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于， 步驟101中所述打磨處理的具體工藝為依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂紙對(duì)所述釹鐵硼永磁體進(jìn)行打磨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于， 步驟102中所述除油液由氫氧化鈉、碳酸鈉、焦磷酸鈉、0P-10和去離子水混合配制而成，其中氫氧化鈉的濃度為10g/L 15g/L，碳酸鈉的濃度為45g/L 50g/L，焦磷酸鈉的濃度為 55g/L 65g/L，0P-10 的濃度為 lmL/L 2mL/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于， 步驟102中所述超聲波輔助除油處理的溫度為70°C 80°C，所述超聲波輔助除油處理的時(shí)間為Imin 5min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于， 步驟103中所述除銹液由硝酸、硫脲和去離子水混合配制而成，其中硝酸的濃度為20mL/ L 25mL/L，硫脲的濃度為0. lg/L 0. 2g/L ;所述硝酸中HNO3的質(zhì)量百分含量為65% 68%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于， 步驟103中所述超聲波輔助除銹處理的溫度為20°C 50°C，所述超聲波輔助除銹處理的時(shí)間為40s 60s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于， 步驟三中所述封孔液由硅酸鈉、氫氧化鈉和去離子水混合配制而成，其中硅酸鈉的濃度為 18g/L 22g/L,氫氧化鈉的濃度為25g/L 30g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于， 步驟四中所述活化液為質(zhì)量百分比濃度為5% 10%的鹽酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于， 步驟五中所述化學(xué)鍍液的pH值為4. 5 5. 5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于， 步驟五中所述乾/鎳乾磷復(fù)合涂層的厚度為12 μ m 38 μ m。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法，該方法包括以下步驟一、將釹鐵硼永磁體進(jìn)行表面預(yù)處理；二、將釹鐵硼永磁體置于轉(zhuǎn)化處理液中進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，在釹鐵硼永磁體的表面得到釔轉(zhuǎn)化膜；三、置于封孔液中進(jìn)行封孔處理；四、置于活化液中進(jìn)行活化處理；五、置于化學(xué)鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍處理，最終在釹鐵硼永磁體表面得到釔/鎳釔磷復(fù)合涂層。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，工藝參數(shù)易控，轉(zhuǎn)化處理液和化學(xué)鍍液的使用壽命長(zhǎng)，處理成本低，維護(hù)簡(jiǎn)便，便于生產(chǎn)，應(yīng)用前景廣泛。采用本發(fā)明制備的釔/鎳釔磷復(fù)合涂層與釹鐵硼永磁體的結(jié)合性能優(yōu)良，并且能夠顯著提高釹鐵硼永磁體的耐腐蝕性能。
文檔編號(hào)C23C18/36GK103060803SQ20131000931
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者王志華 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)