一種用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法，所述的方法是：在盛有含錫離子的堿性鍍液的鍍槽中，通過電鍍技術(shù)或者化學鍍技術(shù)的方法使經(jīng)除油并活化處理過的磁粉表面包覆上低熔點金屬錫鍍層，然后經(jīng)分離、洗滌純化步驟得到包覆有錫鍍層的磁粉，并通過熱模壓的方式將包覆錫后的磁粉制備成復合磁體。本發(fā)明有效改善了以熱固性樹脂為粘接劑的復合磁體所存在的易老化、易收縮、易吸水、耐有機溶劑能力差等問題；使錫鍍層預先包覆在磁粉顆粒表面，有效促進了磁粉與金屬錫的分布均勻性，在制備復合磁體時，達到與現(xiàn)有技術(shù)相同機械強度的前提下，有效降低了磁體中粘接劑的比例，從而提高復合磁體的磁性能。
【專利說明】一種用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于粉末表面處理技術(shù)和磁體制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種在磁粉表面鍍覆低熔點金屬錫，并在一定溫度下模壓制備復合磁體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]模壓制備復合磁體是指將磁粉與粘結(jié)劑、偶聯(lián)劑等高分子化合物均勻混合后，通過模壓成型方法制備得到的粘結(jié)復合磁體。近年來，電子電器、儀表儀器等產(chǎn)品向微型化、形狀復雜化迅速發(fā)展，這也為磁性材料的性能和加工提出了更高的要求，粘結(jié)復合磁體因為具有生產(chǎn)工藝簡單，產(chǎn)品尺寸精度高、一致性好，形態(tài)自由度大等諸多優(yōu)點，因此粘結(jié)復合磁體獲得廣泛開展。
[0003]當前，模壓制備復合磁體所用的粘結(jié)劑通常是熱固性樹脂如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等。然而，這類粘結(jié)劑也存在一些缺點，比如:機械強度低限制了磁體的使用領(lǐng)域，軟化溫度較低限制了磁體的使用溫度，易老化限制了磁體的使用壽命，易收縮性影響磁體的尺寸精確度，易吸水導致磁粉氧化和腐蝕，耐有機溶劑能力差等。為了改變熱固性樹脂作為粘結(jié)劑的劣勢，有研究者提出改善方法，如專利CN200810052612.X提出一種粘結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法，其特征是在釹鐵硼磁粉和熱固性樹脂混合過程中加入納米二氧化硅作為增強劑以提高復合磁體的強度。專利CN201210458728.X提出一種高磁性高機械強度粘結(jié)釹鐵硼永磁體及其制備方法，也提到在釹鐵硼磁粉和環(huán)氧樹脂中加入二茂金屬高分子鐵磁粉和不銹鋼粉以提高機械強度和磁性能。上述這些方法仍然以熱固性樹脂為主要粘結(jié)劑，而利用錫等低熔點金屬作為粘結(jié)劑卻可以有效解決熱固性樹脂作為粘結(jié)劑所帶來的劣勢，同時，金屬粘結(jié)劑的導電性也為復合磁體后續(xù)的表面進行電泳涂裝或電鍍金屬保護層等防腐蝕處理提供了便利。如專利CN03115679.7提出金屬錫粘結(jié)釹鐵硼稀土永磁材料的方法，采用金屬錫粉和經(jīng)鈍化還原方法包裹的釹鐵硼磁粉來制作金屬錫粘結(jié)釹鐵硼永磁材料，以提高磁粉的高溫抗氧化性能，獲得性能優(yōu)良的釹鐵硼粘結(jié)磁體。但該專利提到的方法是將低熔點金屬粉末與磁粉簡單混合后壓制并加熱成型的工藝，這不可避免地存在金屬錫粉與磁粉分布不均、錫粉比重太高的問題，導致粘結(jié)劑的利用效率低甚至浪費的現(xiàn)象；此外，磁體的磁性能隨著磁粉所占比例的下降而降低，因而過多的粘結(jié)劑也會影響磁性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中熱固性樹脂作為粘結(jié)劑存在的劣勢，以及低熔點金屬錫粉末作為粘結(jié)劑在磁粉周圍分布不均以及所占比重過大的不足，本發(fā)明提供了一種用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法，該方法大大改善了粘結(jié)劑分布均勻性、降低粘結(jié)劑百分含量、充分應用金屬錫良好的延展性和抗氧化性、提高復合磁體綜合性能。
[0005]本發(fā)明為達到發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是:在盛有含錫離子的堿性鍍液的鍍槽中，通過化學鍍技術(shù)或者電鍍技術(shù)使經(jīng)除油并活化處理過的磁粉表面包覆上金屬錫鍍層，然后經(jīng)分離、洗滌純化步驟得到包覆有錫鍍層的磁粉，并通過熱模壓的方式將磁粉制成復合磁體。
[0006]所述的磁粉為下列之一:①釹鐵硼(Nd-Fe-B)、②釤鐵氮(Sm-Fe-N)。
[0007]為使金屬錫在磁粉的表面均勻包覆，鍍槽的槽底施加有變化的磁場，使得磁粉在表面包覆錫的過程中可以翻滾，變化的磁場可以通過來回移動強磁性的燒結(jié)釹鐵硼磁條來實現(xiàn)。
[0008]所述的磁粉除油、活化前處理步驟為:(I)除油:用含5 g/L~20 g/L NaOH,5 g/L ~20 g/L Na2CO3^ 5 g/L ~10 g/L Na3PO4'0.008 g/L ~0.05g/L 十二烷基苯磺酸鈉的溶液徹底除油；(2)表面活化:用稀酸溶液進行活化，常用質(zhì)量濃度為3%的鹽酸溶液來進行活化。
[0009]所述的分離純化步驟為:將磁粉取出用蒸餾水清洗，然后用無水乙醇作溶劑萃取脫水，在20 V~100 1:條件下真空干燥，最后經(jīng)氫氣還原得到表面包覆有金屬錫鍍層的磁粉。
[0010]所述的含錫離子的堿性鍍液包括采用電鍍技術(shù)所用的電沉積溶液和采用化學鍍技術(shù)所用的化學鍍錫溶液。其中電沉積溶液配方為:
錫酸鈉(Na2SnO3) 75 g/L ~90 g/L 氫氧化鈉(NaOH) 5 g/L~12 g/L 所述的電鍍技術(shù)方法按如下步驟進行:
(1)取磁粉進行5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理；
(2)按配方量取Na2SnO3和NaOH，用水溶解配制成電沉積溶液裝入槽中，不銹鋼板放置于槽底并通過引線與穩(wěn)壓直流電源的負極相連作為陰極，金屬錫板懸掛于電沉積溶液中作為陽極，陰陽極面積比為1: ·2~4;
(3)將處理后的磁粉放入槽中，經(jīng)過一段時間沉淀，磁粉平鋪于不銹鋼板上，在60°C~85°C、陰極電流密度I A/dm2~1.5 A/dm2的條件下電沉積金屬錫層，電沉積過程中在槽底施加有變化的磁場；
(4)沉積l_30min后，關(guān)閉直流穩(wěn)壓電源，將磁粉取出用蒸餾水清洗，然后用無水乙醇作溶劑萃取脫水，使用永磁體從溶劑中取出磁粉，放入真空干燥箱中在60 V條件下真空干燥，最后經(jīng)氫氣還原可得到表面包覆有金屬錫層的磁粉。
[0011]所述的化學鍍技術(shù)沉積錫包括歧化反應化學鍍錫和還原反應化學鍍錫。其中歧化反應化學鍍錫的溶液配方為:
氯化亞錫(SnCl2 2H20)50 g/L ~100 g/L
氫氧化鈉(NaOH)100 g/L ~200 g/L
次磷酸鈉(NaH2PO2 H2O)50 g/L ~100 g/L
檸檬酸鈉(Na2C6H5O7.2H20) 150 g/L ~210 g/L 控制溶液溫度 70~80°C 還原反應化學鍍錫的溶液配方為:
氯化亞錫(SnCl2 2H20)10 g/L ~80 g/L
檸檬酸鈉(Na2C6H5O7.2H20) 80 g/L ~120 g/L 乙二胺四乙酸二鈉(Na2EDTA) 10 g/L~50 g/L 氨基三乙酸 N(CH2COOH)320 g/L ~50 g/L還原劑三氯化鈦(TiCl3)3 g/L~15 g/L
用氨水調(diào)pH=9
控制溶液溫度 70~80°C 所述的化學鍍技術(shù)方法按如下步驟進行:
(1)取磁粉進行5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理；
(2)按各自溶液配方量取相應的化學試劑，用水溶解配制成溶液裝入鍍槽中；
(3)將處理后的磁粉放入槽中，經(jīng)過一段時間沉淀，磁粉平鋪于槽底，溫度為70°C~800C，磁粉在表面包覆錫的過程中在槽底施加有變化的磁場；
(4)沉積l_30min后，將磁粉取出用蒸餾水清洗，然后用無水乙醇作溶劑萃取脫水，使用永磁體從溶劑中取出磁粉，放入真空干燥箱中在60°C條件下真空干燥，最后經(jīng)氫氣還原可得到包覆有金屬錫層的磁粉。
[0012]將表面包覆錫鍍層的磁粉裝填于模具中，將模具加熱到一定溫度后利用壓力機進行熱模壓，磁體熱模壓的條件為:保溫溫度為200°C~300°C，施加模具上的壓力為20-60
KN/cm2。
[0013]本發(fā)明所述的 用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法的有益效果主要體現(xiàn)在:
(1)在磁粉表面直接包覆低熔點的金屬錫，有效促進了磁粉與金屬錫的分布均勻性，在熱模壓制備復合磁體時提高磁粉的相對含量，從而提高復合磁體的磁性能和力學性能，同時也可提高熱模壓過程中磁粉的抗氧化性；
(2)利用電鍍技術(shù)或化學鍍技術(shù)包覆金屬錫鍍層，工藝簡單，金屬錫鍍層厚度可根據(jù)金屬沉積的時間隨意控制。
[0014](3)根據(jù)磁粉極性相斥的特性，在鍍槽的槽底施加有變化的磁場，可促使磁粉在金屬沉積的過程中可以翻滾，防止磁粉因重疊而不能包覆，或因機械攪拌而破碎。
[0015](4)無論電鍍?nèi)芤哼€是化學鍍?nèi)芤?，都采用堿性體系，這樣可以防止磁粉在長時間的金屬沉積過程中發(fā)生化學腐蝕。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但不能將方案中所涉及的方法及技術(shù)參數(shù)理解為對本發(fā)明的限制。
[0017]實施例1:釹鐵硼磁粉電鍍技術(shù)沉積包覆錫層，并熱模壓制備復合磁體 電鍍?nèi)芤号浞?Na2SnO3 80g/L, NaOH 8g/L。
[0018]工藝如下:分別稱取Na2SnO3 40 g，NaOH 4g，用水溶解并配制成500毫升的電沉積溶液裝入槽中，盛溶液槽用有機玻璃制作。不銹鋼板放置在槽底并通過引線與電源的負極相連作為陰極，錫板懸掛在電沉積溶液中作為陽極，陰陽極面積比為1:2。然后稱取50g牌號為MQP13-9的快淬釹鐵硼磁粉經(jīng)過5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理，將經(jīng)過前處理后的釹鐵硼磁粉放入電沉積槽中，經(jīng)過槽底的磁鐵吸附，釹鐵硼磁粉平鋪在不銹鋼板上。在65°C，1.0A/dm2的條件下電沉積包覆金屬錫層。電沉積過程中用燒結(jié)釹鐵硼永磁鐵在槽底運動，使得釹鐵硼磁粉能貼著不銹鋼板不斷翻滾。經(jīng)過50分鐘后，關(guān)閉直流穩(wěn)壓電源，取出并用蒸餾水清洗磁粉，清洗過后用無水乙醇溶劑萃取脫水，經(jīng)抽濾放入真空干燥箱中在60°C干燥，最后經(jīng)氫氣還原得到表面包覆錫鍍層的釹鐵硼磁粉，經(jīng)能量色散型X射線熒光光譜儀(EDX-GP)測試錫鍍層重量比含量為6.5%。將表面包覆錫鍍層的磁粉裝填于模具中，然后將模具置于爐中進行加熱到250°C，取出置于壓力機中進行熱模壓，施加壓力為30KN/cm2，保壓2min，然后取出模具室溫冷卻，并退模拿出試樣。經(jīng)測試復合磁體的密度為 6.5g/cm3，磁體性能為 Br 0.890T, Hcj 735 KA/m, (BH)m 121.2 KJ/m3，抗壓強度為91MPa。
[0019]實施例2:釹鐵硼磁粉化學鍍技術(shù)沉積包覆錫層，并熱模壓制備復合磁體
化學鍍?nèi)芤号浞?SnCl2 2H20 80 g/L, NaOH 150g/L, NaH2PO2 H2O 90 g/L,Na2C6H5O7.2H20 200 g/L。
[0020]工藝如下:分別稱取SnCl2 2H20 40 g, NaOH 75 g, NaH2PO2 H2O 45 g,Na2C6H5O7.2H20 100 g。用水溶解并配制成500毫升的化學鍍?nèi)芤貉b入槽中，盛溶液槽用有機玻璃制作。然后稱取40g牌號為MQP13-9的快淬釹鐵硼磁粉經(jīng)過5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理，將經(jīng)過前處理后的釤鐵氮磁粉放入化學鍍?nèi)芤褐校?jīng)過槽底的磁鐵吸附，釤鐵氮磁粉平鋪在化學鍍槽底上。控制溶液溫度75°C的條件下沉積包覆金屬錫層。經(jīng)過30分鐘后，取出磁粉并用蒸餾水清洗，清洗過后用無水乙醇溶劑萃取脫水，經(jīng)抽濾放入真空干燥箱中在60°C干燥，最后經(jīng)氫氣還原得到表面包覆錫鍍層的釤鐵氮磁粉，經(jīng)能量色散型X射線熒光光譜儀(EDX-GP)測試錫鍍層重量比含量為7.8 %。將表面包覆錫鍍層的磁粉裝填于模具中，然后將模具置于爐中進行加熱到250°C，取出置于壓力機中進行熱模壓，施加壓力為30KN/cm2，保壓2min，然后取出模具室溫冷卻，并退模拿出試樣。經(jīng)測試復合磁體的密度為6.7g/cm3，磁體性能為Br 0.840T, Hcj 716 KA/m, (BH)m 118.7 KJ/m3，抗壓強度為 94 MPa。
[0021]實施例3:釤鐵氮磁粉化學鍍技術(shù)沉積包覆錫層，并熱模壓制備復合磁體
化學鍍?nèi)芤号浞?SnCl2 2H20 75 g/L, NaOH 150g/L, NaH2PO2 H2O 80 g/L,Na2C6H5O7.2H20 190 g/L。
[0022]工藝如下:分別稱取SnCl2 2H20 37.5 g，NaOH 75 g, NaH2PO2 H2O 40 g,Na2C6H5O7.2Η20 95 g。用水溶解并配制成500毫升的化學鍍?nèi)芤貉b入槽中，盛溶液槽用有機玻璃制作。然后稱取35g釤鐵氮磁粉經(jīng)過5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理，將經(jīng)過前處理后的釤鐵氮磁粉放入化學鍍?nèi)芤褐?，?jīng)過槽底的磁鐵吸附，釤鐵氮磁粉平鋪在化學鍍槽底上?？刂迫芤簻囟?5°C的條件下沉積包覆金屬錫層。經(jīng)過30分鐘后，取出磁粉并用蒸餾水清洗，清洗過后用無水乙醇溶劑萃取脫水，經(jīng)抽濾放入真空干燥箱中在60°C干燥，最后經(jīng)氫氣還原得到表面包覆錫鍍層的釤鐵氮磁粉，經(jīng)能量色散型X射線熒光光譜儀(EDX-GP)測試錫鍍層重量比含量為8.1 %。將表面包覆錫鍍層的磁粉裝填于模具中，然后將模具置于爐中進行加熱到250°C，取出置于壓力機中進行熱模壓，施加壓力為30KN/cm2，保壓2min，然后取出模具室溫冷卻，并退模拿出試樣。經(jīng)測試復合磁體的密度為 6.6g/cm3，磁體性能為 Br 0.780T，Hcj 1200 KA/m, (BH)m 150.2 KJ/m3，抗壓強度為96 MPa0
[0023]實施例4:釤鐵氮磁粉化學鍍技術(shù)沉積包覆錫層，并熱模壓制備復合磁體
化學鍍?nèi)芤号浞?SnCl2 2H20 60 g/L, Na2C6H5O7.2H20 100g/L, Na2EDTA 30 g/L,N(CH2COOH) 3 35 g/L, TiCl3 5 g/L。[0024]工藝如下:分別稱取SnCl2 2H20 60 g/L，Na2C6H5O7.2Η20 100g/L, Na2EDTA 30 g/LjN(CH2COOH) 3 35 g/L, TiCl3 5 g/L。用水溶解并配制成500毫升的化學鍍?nèi)芤貉b入槽中，盛溶液槽用有機玻璃制作。然后稱取35g釤鐵氮磁粉經(jīng)過5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理，將經(jīng)過前處理后的釤鐵氮磁粉放入化學鍍?nèi)芤褐校?jīng)過槽底的磁鐵吸附，釤鐵氮磁粉平鋪在化學鍍槽底上?？刂迫芤簻囟?0 V的條件下沉積包覆金屬錫層。經(jīng)過30分鐘后，取出磁粉并用蒸餾水清洗，清洗過后用無水乙醇溶劑萃取脫水，經(jīng)抽濾放入真空干燥箱中在60°C干燥，最后經(jīng)氫氣還原得到表面包覆錫鍍層的釤鐵氮磁粉，經(jīng)能量色散型X射線熒光光譜儀(EDX-GP)測試錫鍍層重量比含量為8.6 %。將表面包覆錫鍍層的磁粉裝填于模具中，然后將模具置于爐中進行加熱到250°C，取出置于壓力機中進行熱模壓，施加壓力為30KN/cm2，保壓2min，然后取出模具室溫冷卻，并退模拿出試樣。經(jīng)測試復合磁體的密度為6.8g/cm3，磁體性能為Br 0.740T，Hcj 1180KA/m, (BH)m 145.6 KJ/m3，抗壓強度為98 MPa。
[0025]實施例5:釹鐵硼磁粉電鍍技術(shù)沉積包覆錫層，并熱模壓制備復合磁體 電鍍?nèi)芤号浞?Na2SnO3 75 g/L, NaOH 12 g/L。
[0026]工藝如下:分別稱取Na2SnO3 37.5 g，NaOH 6 g，用水溶解并配制成500毫升的電沉積溶液裝入槽中，盛溶液槽用有機玻璃制作。不銹鋼板放置在槽底并通過引線與電源的負極相連作為陰極，錫板懸掛在電沉積溶液中作為陽極，陰陽極面積比為1:4。然后稱取50g牌號為MQP13-9的快淬釹鐵硼磁粉經(jīng)過5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理，將經(jīng)過前處理后的釹鐵硼磁粉放入電沉積槽中，經(jīng)過槽底的磁鐵吸附，釹鐵硼磁粉平鋪在不銹鋼板上。在85°C，1.5 A/dm2的條件下電沉積包覆金屬錫層。電沉積過程中用燒結(jié)釹鐵硼永磁鐵在槽底運動，使得釹鐵硼磁粉能貼著不銹鋼板不斷翻滾。經(jīng)過30分鐘后，關(guān)閉直流穩(wěn)壓電源，取出并用蒸餾水清洗磁粉，清洗過后用無水乙醇溶劑萃取脫水，經(jīng)抽濾放入真空干燥箱中在60°C干燥，最后經(jīng)氫氣還原得到表面包覆錫鍍層的釹鐵硼磁粉。將表面包覆錫鍍層的磁粉裝填于模具中，然后將模具置于爐中進行加熱到200°C，取出置于壓力機中進行熱模壓，施加壓力為20KN/cm2，保壓2min，然后取出模具室溫冷卻，并退模拿出試樣。
[0027]實施例6:釹鐵硼磁粉電鍍技術(shù)沉積包覆錫層，并熱模壓制備復合磁體 電鍍?nèi)芤号浞?Na2SnO3 90g/L, NaOH 5g/L。
[0028]工藝如下:分別稱取Na2SnO3 45 g，NaOH 2.5g，用水溶解并配制成500毫升的電沉積溶液裝入槽中，盛溶液槽用有機玻璃制作。不銹鋼板放置在槽底并通過引線與電源的負極相連作為陰極，錫板懸掛在電沉積溶液中作為陽極，陰陽極面積比為1:2。然后稱取50g牌號為MQP13-9的快淬釹鐵硼磁粉經(jīng)過5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理，將經(jīng)過前處理后的釹鐵硼磁粉放入電沉積槽中，經(jīng)過槽底的磁鐵吸附，釹鐵硼磁粉平鋪在不銹鋼板上。在60°C，1.0A/dm2的條件下電沉積包覆金屬錫層。電沉積過程中用燒結(jié)釹鐵硼永磁鐵在槽底運動，使得釹鐵硼磁粉能貼著不銹鋼板不斷翻滾。經(jīng)過I分鐘后，關(guān)閉直流穩(wěn)壓電源，取出并用蒸餾水清洗磁粉，清洗過后用無水乙醇溶劑萃取脫水，經(jīng)抽濾放入真空干燥箱中在60°C干燥，最后經(jīng)氫氣還原得到表面包覆錫鍍層的釹鐵硼磁粉。將表面包覆錫鍍層的磁粉裝填于模具中，然后將模具置于爐中進行加熱到250°C，取出置于壓力機中進行熱模壓，施加壓力為60KN/cm2，保壓2min，然后取出模具室溫冷卻，并退模拿出試樣。
[0029]實施例7:釹鐵硼磁粉化學鍍技術(shù)沉積包覆錫層，并熱模壓制備復合磁體
化學鍍?nèi)芤号浞?SnCl2 2H20 50 g/L, NaOH 100g/L, NaH2PO2 H2O 50 g/L,Na2C6H5O7.2H20 150 g/L。
[0030]工藝如下:分別稱取SnCl2 2H20 25 g, NaOH 50 g, NaH2PO2 H2O 25 g,Na2C6H5O7.2Η20 75 g。用水溶解并配制成500毫升的化學鍍?nèi)芤貉b入槽中，盛溶液槽用有機玻璃制作。然后稱取40g牌號為MQP13-9的快淬釹鐵硼磁粉經(jīng)過5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理，將經(jīng)過前處理后的釤鐵氮磁粉放入化學鍍?nèi)芤褐?，?jīng)過槽底的磁鐵吸附，釤鐵氮磁粉平鋪在化學鍍槽底上?？刂迫芤簻囟?0°C的條件下沉積包覆金屬錫層。經(jīng)過30分鐘后，取出磁粉并用蒸餾水清洗，清洗過后用無水乙醇溶劑萃取脫水，經(jīng)抽濾放入真空干燥箱中在60°C干燥，最后經(jīng)氫氣還原得到表面包覆錫鍍層的釤鐵氮磁粉。將表面包覆錫鍍層的磁粉裝填于模具中，然后將模具置于爐中進行加熱到200°C，取出置于壓力機中進行熱模壓，施加壓力為60KN/cm2，保壓2min，然后取出模具室溫冷卻，并退模拿出試樣。
[0031]實施例8:釹鐵硼磁粉化學鍍技術(shù)沉積包覆錫層，并熱模壓制備復合磁體
化學鍍?nèi)芤号浞?SnCl2 2H20 100 g/L，NaOH 200g/L, NaH2PO2 H2O 100 g/L,Na2C6H5O7.2H20 210 g/L。
[0032]工藝如下:分別稱取SnCl2 2H20 50 g，NaOH 100 g, NaH2PO2 H2O 50 g,Na2C6H5O7.2Η20 105 g。用水溶解并配制成500毫升的化學鍍?nèi)芤貉b入槽中，盛溶液槽用有機玻璃制作。然后稱取40g牌號為MQP13-9的快淬釹鐵硼磁粉經(jīng)過5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理，將經(jīng)過前處理后的釤鐵氮磁粉放入化學鍍?nèi)芤褐?，?jīng)過槽底的磁鐵吸附，釤鐵氮磁粉平鋪在化學鍍槽底上?？刂迫芤簻囟?0°C的條件下沉積包覆金屬錫層。經(jīng)過I分鐘后，取出磁粉并用蒸餾水清洗，清洗過后用無水乙醇溶劑萃取脫水，經(jīng)抽濾放入真空干燥箱中在60°C干燥，最后經(jīng)氫氣還原得到表面包覆錫鍍層的釤鐵氮磁粉。將表面包覆錫鍍層的磁粉裝填于模具中，然后將模具置于爐中進行加熱到300°C，取出置于壓力機中進行熱模壓，施加壓力為20KN/cm2，保壓2min，然后取出模具室溫冷卻，并退模拿出試樣。
[0033]實施例9:釤鐵氮磁粉化學鍍技術(shù)沉積包覆錫層，并熱模壓制備復合磁體
化學鍍?nèi)芤号浞?SnCl2 2H20 10 g/L，Na2C6H5O7.2H20 80g/L, Na2EDTA 10 g/L,N(CH2COOH)3 20 g/L, TiCl3 3 g/L。
[0034]工藝如下:分別稱取SnCl2 2H20 5 g, Na2C6H5O7.2H20 40g, Na2EDTA 5 g,N(CH2COOH)3 10 g，TiCl3 1.5 g。用水溶解并配制成500毫升的化學鍍?nèi)芤貉b入槽中，盛溶液槽用有機玻璃制作。然后稱取35g釤鐵氮磁粉經(jīng)過5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理，將經(jīng)過前處理后的釤鐵氮磁粉放入化學鍍?nèi)芤褐?，?jīng)過槽底的磁鐵吸附，釤鐵氮磁粉平鋪在化學鍍槽底上?？刂迫芤簻囟?0°C的條件下沉積包覆金屬錫層。經(jīng)過30分鐘后，取出磁粉并用蒸餾水清洗，清洗過后用無水乙醇溶劑萃取脫水，經(jīng)抽濾放入真空干燥箱中在60°C干燥，最后經(jīng)氫氣還原得到表面包覆錫鍍層的釤鐵氮磁粉。將表面包覆錫鍍層的磁粉裝填于模具中，然后將模具置于爐中進行加熱到200°C，取出置于壓力機中進行熱模壓，施加壓力為60KN/cm2，保壓2min，然后取出模具室溫冷卻，并退模拿出試樣。
[0035]實施例10:釤鐵氮磁粉化學鍍技術(shù)沉積包覆錫層，并熱模壓制備復合磁體
化學鍍?nèi)芤号浞?SnCl2 2H20 80 g/L, Na2C6H5O7.2H20 120g/L, Na2EDTA 50 g/L,N(CH2COOH)3 50 g/L, TiCl3 15 g/L。
[0036]工藝如下:分別稱取SnCl2 2H20 40g, Na2C6H5O7.2H20 60g, Na2EDTA 25 g,N(CH2COOH) 3 25 g，TiCl3 7.5 g。用水溶解并配制成500毫升的化學鍍?nèi)芤貉b入槽中，盛溶液槽用有機玻璃制作。然后稱取35g釤鐵氮磁粉經(jīng)過5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理，將經(jīng)過前處理后的釤鐵氮磁粉放入化學鍍?nèi)芤褐校?jīng)過槽底的磁鐵吸附，釤鐵氮磁粉平鋪在化學鍍槽底上?？刂迫芤簻囟?0°C的條件下沉積包覆金屬錫層。經(jīng)過I分鐘后，取出磁粉并用蒸餾水清洗，清洗過后用無水乙醇溶劑萃取脫水，經(jīng)抽濾放入真空干燥箱中在60°C干燥，最后經(jīng)氫氣還原得到表面包覆錫鍍層的釤鐵氮磁粉。將表面包覆錫鍍層的磁粉裝填于模具中，然后將模具置于爐中進行加熱到300°C，取出置于壓力機中進行熱模壓，施加壓力為20KN/cm2，保壓2min，然后取出模具室溫冷卻，并退模拿出試樣。
[0037]上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法，其特征在于，所述的方法是:在盛有含錫離子的堿性鍍液的鍍槽中，通過電鍍技術(shù)或者化學鍍技術(shù)的方法使經(jīng)除油并活化處理過的磁粉表面包覆上金屬錫層，然后經(jīng)分離、洗滌純化步驟得到表面包覆有錫鍍層的磁粉，并通過熱模壓的方式將包覆后的磁粉制備成復合磁體。
2.如權(quán)利要求1所述的用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法，其特征在于，所述鍍槽的槽底施加有變化的磁場，變化的磁場可以通過來回移動燒結(jié)釹鐵硼磁條來實現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求1所述的用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法，其特征在于所述的磁粉為釹鐵硼或釤鐵氮。
4.如權(quán)利要求1所述的用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法，其特征在于所述的除油并活化處理過程具體為: (1)除油:用含5g/L ~20g/L NaOH、5g/L ~20g/L Na2CO3'5g/L ~10g/L Na3PO4'0.008g/L~0.05g/L十二烷基苯磺酸鈉的水溶液徹底除油； (2)表面活化:用稀酸溶液進行活化，常用質(zhì)量濃度為3%的鹽酸溶液來進行活化。
5.如權(quán)利要求1所述的用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法，其特征在于所述的分離、洗滌純化步驟具體為:將磁粉取出用蒸餾水清洗，然后用無水乙醇作溶劑萃取脫水，在20°C~100°C條件下真空干燥，最后經(jīng)氫氣還原得到表面包覆有金屬錫鍍層的磁粉。
6.如權(quán)利要求1所述的用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法，其特征在于，所述的含錫離子的堿性鍍液包括電鍍技 術(shù)所用的電鍍?nèi)芤汉突瘜W鍍技術(shù)所用的化學鍍?nèi)芤骸?br> 7.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求6所述的用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法，其特征在于，所述的含錫離子的堿性電鍍?nèi)芤号浞綖? 錫酸鈉(Na2SnO3) 75 g/L ~90 g/L， 氫氧化鈉(NaOH) 5 g/L ~12 g/L, 溶劑為水； 所述的電鍍技術(shù)方法按如下步驟進行: (1)取磁粉進行5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理； (2)按配方量取Na2SnO3和NaOH，用水溶解配制成電沉積溶液裝入槽中，不銹鋼板放置于槽底并通過引線與穩(wěn)壓直流電源的負極相連作為陰極，金屬錫板懸掛于電沉積溶液中作為陽極，陰陽極面積比為1: 2~4; (3)將步驟I處理后的磁粉放入槽中，沉淀，磁粉平鋪于不銹鋼板上，在60°C~85°C、陰極電流密度I A/dm2~1.5 A/dm2的條件下電沉積金屬錫層，電沉積過程中在槽底施加有變化的磁場； (4)沉積l_30min后，關(guān)閉直流穩(wěn)壓電源，將磁粉取出用蒸餾水清洗，然后用無水乙醇作溶劑萃取脫水，使用永磁體從溶劑中取出磁粉，放入真空干燥箱中在60 V條件下真空干燥，最后經(jīng)氫氣還原可得到表面包覆有金屬錫層的磁粉。
8.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求6所述的用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法，其特征在于，所述的含錫離子的堿性化學鍍?nèi)芤喊ㄆ缁磻瘜W鍍錫溶液和還原反應化學鍍錫溶液，其中，歧化反應化學鍍錫的溶液配方為:氯化亞錫(SnCl2 2H20)50 g/L ~100 g/L, 氫氧化鈉(NaOH)100 g/L ~200 g/L, 次磷酸鈉(NaH2PO2 H2O)50 g/L ~100 g/L, 檸檬酸鈉(Na2C6H5O7.2H20) 150 g/L ~210 g/L, 溶劑為水， 控制溶液溫度 70~80°C ; 還原反應化學鍍錫的溶液配方為: 氯化亞錫(SnCl2 2H20)10 g/L ~80 g/L, 檸檬酸鈉(Na2C6H5O7.2H20) 80 g/L ~120 g/L, 乙二胺四乙酸二鈉(Na2EDTA) 10 g/L ~50 g/L, 氨基三乙酸 N(CH2COOH)320 g/L ~50 g/L, 還原劑三氯化鈦(TiCl3)3 g/L~15 g/L, 溶劑為水， 用氨水調(diào)pH=9， 控制溶液溫度 70~80°C ; 所述的化學鍍技術(shù)方法按如下步驟進行: (1)取磁粉進行5分鐘除油、清水漂洗、I分鐘表面活化、清水漂洗工序的前處理； (2)按各自溶液配方量取相應的化學試劑，用水溶解配制成溶液裝入鍍槽中； (3)將步驟I處理后的磁粉放入槽中，沉淀，磁粉平鋪于槽底，溫度為70°C~80°C，磁粉在表面包覆錫的過程中在槽底施加有變化的磁場； (4)沉積l_30min后，將磁粉取出用蒸餾水清洗，然后用無水乙醇作溶劑萃取脫水，使用永磁體從溶劑中取出磁粉，放入真空干燥箱中在60°C條件下真空干燥，最后經(jīng)氫氣還原可得到包覆有金屬錫層的磁粉。
9.如權(quán)利要求1所述的用表面鍍錫的磁粉熱模壓制備復合磁體的方法，其特征在于，所述熱模壓的方法具體為:將表面包覆錫鍍層的磁粉裝填于模具中，將模具加熱到200°C~300°C后利用壓力機進行熱模壓，施加模具上的壓力為2(T60 KN/cm2。
【文檔編號】B22F1/02GK103736995SQ201410031912
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】鄭精武, 陳海波, 喬梁, 姜力強, 車聲雷, 蔡偉, 應耀 申請人:浙江工業(yè)大學