釹鐵硼永磁體的表面處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及永磁體技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種釹鐵硼永磁體的表面處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]釹鐵硼永磁體屬于第三代稀土永磁材料，具有體積小、重量輕和磁性強(qiáng)的特點(diǎn)，是目前性能價格比最佳的磁體，在磁學(xué)界被譽(yù)為磁王。高能量密度的優(yōu)點(diǎn)使釹鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中獲得了廣泛的應(yīng)用。在裸磁的狀態(tài)下，磁力可達(dá)到3500高斯左右。預(yù)計在未來20年里，不太可能有替代釹鐵硼永磁體的磁性材料出現(xiàn)。生產(chǎn)釹鐵硼永磁體的主要原材料有稀土金屬釹、稀土金屬鐠、純鐵、鋁、硼鐵合金以及其他稀土原料。
[0003]然而，釹鐵硼永磁體在制備中必須進(jìn)行表面處理，否則防腐能力較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種釹鐵硼永磁體的表面處理方法，它具有工藝易于掌握，且效果較佳的特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:釹鐵硼永磁體的表面處理方法，依次包括以下步驟:
[0006](I)預(yù)處理:在釹鐵硼永磁體表面依次采用去離子水清洗2?3min、采用等重量比的濃度為3?6%的稀硝酸和濃度為2?3%的鹽酸的混合液體浸泡60?80s、采用濃度為3?5%的乙酸浸泡3?4min、采用用5-8%的稀硫酸活化處理30?40s、采用濃度為3?5%的乙酸浸泡3?4min;
[0007](2)形成結(jié)晶層:將預(yù)處理過的釹鐵硼永磁體放入處理液中浸泡6?8min，然后在空氣中晾干，其中，以重量份計，處理液為:磷酸80?82份，去離子水6?8份，表面活性劑0.1份，草酸0.6份以及緩蝕劑0.5份，且浸泡溫度為38?41°C，磷酸、草酸均為工業(yè)級純度；
[0008](3)鈍化:將釹鐵硼永磁體浸漬在體積濃度為40?120ml/L、溫度為室溫的I，2_雙(三乙氧基硅基)乙烷水溶液中，進(jìn)行初步鈍化1?15min，將初步鈍化的釹鐵硼永磁體用去離子水清洗后晾干，放入具有質(zhì)量濃度為6?8g/L的硝酸鈰、質(zhì)量濃度為2?5g/L的硝酸釹的水溶液中進(jìn)行再次鈍化，再次鈍化的溫度為室溫、鈍化時間為1?15min，之后，室溫晾干；
[0009](4)封皮:采用物理氣相沉積處理的方式形成沉積膜，其中，靶功率為300?1000W，氣壓為0.3?1.0Pa，物理氣相沉積膜的厚度為5?1um;
[0010]( 5)冷熱處理:將封皮后的釹鐵硼永磁體放置于6 O?8 O °C的熱水內(nèi)持續(xù)1?20min，然后在2min內(nèi)放至冰水混合液內(nèi)持續(xù)1?20min，取出后自然放至室溫。
[0011]本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是:工藝易于掌握，且效果較佳。本發(fā)明的釹鐵硼永磁體的表面處理方法經(jīng)過優(yōu)化，所用材料均為市場上常見的材料，摒棄了傳統(tǒng)處理方法中不易得到和較為昂貴的材料，重點(diǎn)通過優(yōu)化工藝步驟和技術(shù)參數(shù)而得到，從而成本較低，且易于掌握。同時，方法中包含有高低溫處理的方式，進(jìn)一步提升了表面層的晶體布局和密度。經(jīng)實驗驗證，經(jīng)該方法處理的釹鐵硼永磁體具有較佳的防腐蝕能力。
【具體實施方式】
[0012]實施例1
[0013]釹鐵硼永磁體的表面處理方法，依次包括以下步驟:
[0014](I)預(yù)處理:在釹鐵硼永磁體表面依次采用去離子水清洗2min、采用等重量比的濃度為3 %的稀硝酸和濃度為2 %的鹽酸的混合液體浸泡6 O s、采用濃度為3 %的乙酸浸泡3min、采用5%的稀硫酸活化處理30s、采用濃度為3%的乙酸浸泡3min;
[0015](2)形成結(jié)晶層:將預(yù)處理過的釹鐵硼永磁體放入處理液中浸泡6min，然后在空氣中晾干。其中，以重量份計，處理液為:磷酸80份，去離子水6份，表面活性劑0.1份，草酸0.6份以及緩蝕劑0.5份，且浸泡溫度為38°C。磷酸、草酸均為工業(yè)級純度。
[0016](3)鈍化:將釹鐵硼永磁體浸漬在體積濃度為40ml/L、溫度為室溫的I，2_雙(三乙氧基硅基)乙烷水溶液中，進(jìn)行初步鈍化1min，將初步鈍化的釹鐵硼永磁體用去離子水清洗后晾干，放入具有質(zhì)量濃度為6g/L的硝酸鈰、質(zhì)量濃度為2g/L的硝酸釹的水溶液中進(jìn)行再次鈍化，再次鈍化的溫度為室溫、鈍化時間為1min，之后，室溫晾干。
[0017](4)封皮:采用物理氣相沉積處理的方式形成沉積膜，其中，靶功率為300W，氣壓為
0.3Pa，物理氣相沉積膜的厚度為5um，積膜材料優(yōu)選采用氮化鈦膜。
[0018](5)冷熱處理:將封皮后的釹鐵硼永磁體放置于60 0C的熱水內(nèi)持續(xù)I Omin，然后在2min內(nèi)放至O 0C的冰水內(nèi)持續(xù)I Omin，取出后自然放至室溫。
[0019]按照GB/T10125-1997規(guī)定分別對處理后的釹鐵硼永磁體進(jìn)行耐中性鹽霧試驗測試，固化處理后的釹鐵硼磁體的經(jīng)受時間為400小時，說明耐腐蝕能力較佳。
[0020]實施例2
[0021]釹鐵硼永磁體的表面處理方法，依次包括以下步驟:
[0022](I)預(yù)處理:在釹鐵硼永磁體表面依次采用去離子水清洗2.5min、采用等重量比的濃度為4%的稀硝酸和濃度為2.5 %的鹽酸的混合液體浸泡70s、采用濃度為4%的乙酸浸泡3.5min、采用6%的稀硫酸活化處理35s、采用濃度為4%的乙酸浸泡3.5min;
[0023](2)形成結(jié)晶層:將預(yù)處理過的釹鐵硼永磁體放入處理液中浸泡7min，然后在空氣中晾干。其中，以重量份計，處理液為:磷酸81份，去離子水7份，表面活性劑0.1份，草酸0.6份以及緩蝕劑0.5份，且浸泡溫度為39°C，磷酸、草酸均為工業(yè)級純度。
[0024](3)鈍化:將釹鐵硼永磁體浸漬在體積濃度為70ml/L、溫度為室溫的I，2_雙(三乙氧基硅基)乙烷水溶液中，進(jìn)行初步鈍化12min，將初步鈍化的釹鐵硼永磁體用去離子水清洗后晾干，放入具有質(zhì)量濃度為7g/L的硝酸鈰、質(zhì)量濃度為4g/L的硝酸釹的水溶液中進(jìn)行再次鈍化，再次鈍化的溫度為室溫、鈍化時間為12min，之后，室溫晾干。
[0025](4)封皮:采用物理氣相沉積處理的方式形成沉積膜，其中，靶功率為800W，氣壓為
0.6Pa，物理氣相沉積膜的厚度為7um。積膜材料優(yōu)選采用氮化鈦膜。
[0026](5)冷熱處理:將封皮后的釹鐵硼永磁體放置于70 0C的熱水內(nèi)持續(xù)15min，然后在2min內(nèi)放至O 0C的冰水內(nèi)持續(xù)15min，取出后自然放至室溫。
[0027]按照GB/T10125-1997規(guī)定分別對處理后的釹鐵硼永磁體進(jìn)行耐中性鹽霧試驗測試，固化處理后的釹鐵硼磁體的經(jīng)受時間為420小時。說明耐腐蝕能力較佳。
[0028]實施例3
[0029]釹鐵硼永磁體的表面處理方法，依次包括以下步驟:
[0030](I)預(yù)處理:在釹鐵硼永磁體表面依次采用去離子水清洗3min、采用等重量比的濃度為6 %的稀硝酸和濃度為3 %的鹽酸的混合液體浸泡8 O s、采用濃度為5 %的乙酸浸泡4min、采用8%的稀硫酸活化處理40s、采用濃度為5%的乙酸浸泡4min;
[0031](2)形成結(jié)晶層:將預(yù)處理過的釹鐵硼永磁體放入處理液中浸泡8min，然后在空氣中晾干。其中，以重量份計，處理液為:磷酸82份，去離子水8份，表面活性劑0.1份，草酸0.6份以及緩蝕劑0.5份，且浸泡溫度為41°C，磷酸、草酸均為工業(yè)級純度。
[0032](3)鈍化:將釹鐵硼永磁體浸漬在體積濃度為120ml/L、溫度為室溫的I，2_雙(三乙氧基硅基)乙烷水溶液中，進(jìn)行初步鈍化15min，將初步鈍化的釹鐵硼永磁體用去離子水清洗后晾干，放入具有質(zhì)量濃度為8g/L的硝酸鈰、質(zhì)量濃度為5g/L的硝酸釹的水溶液中進(jìn)行再次鈍化，再次鈍化的溫度為室溫、鈍化時間為15min，之后，室溫晾干。
[0033](4)封皮:采用物理氣相沉積處理的方式形成沉積膜，其中，靶功率為1000W，氣壓為IPa，物理氣相沉積膜的厚度為10um。積膜材料優(yōu)選采用氮化鈦膜。
[0034](5)冷熱處理:將封皮后的釹鐵硼永磁體放置于80 0C的熱水內(nèi)持續(xù)20min，然后在2min內(nèi)放至O 0C的冰水內(nèi)持續(xù)15min，取出后自然放至室溫。
[0035]按照GB/T10125-1997規(guī)定分別對處理后的釹鐵硼永磁體進(jìn)行耐中性鹽霧試驗測試，固化處理后的釹鐵硼磁體的經(jīng)受時間為410小時。說明耐腐蝕能力較佳。
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.釹鐵硼永磁體的表面處理方法，依次包括以下步驟: (1)預(yù)處理:在釹鐵硼永磁體表面依次采用去離子水清洗2?3min、采用等重量比的濃度為3?6%的稀硝酸和濃度為2?3%的鹽酸的混合液體浸泡60?80s、采用濃度為3?5%的乙酸浸泡3?4min、采用用5-8%的稀硫酸活化處理30?40s、采用濃度為3?5%的乙酸浸泡3?4min; (2)形成結(jié)晶層:將預(yù)處理過的釹鐵硼永磁體放入處理液中浸泡6?8min，然后在空氣中晾干，其中，以重量份計，處理液為:磷酸80?82份，去離子水6?8份，表面活性劑0.1份，草酸0.6份以及緩蝕劑0.5份，且浸泡溫度為38?41V，磷酸、草酸均為工業(yè)級純度； (3)鈍化:將釹鐵硼永磁體浸漬在體積濃度為40?120ml/L、溫度為室溫的I，2-雙(三乙氧基硅基)乙烷水溶液中，進(jìn)行初步鈍化1?15min，將初步鈍化的釹鐵硼永磁體用去離子水清洗后晾干，放入具有質(zhì)量濃度為6?8g/L的硝酸鈰、質(zhì)量濃度為2?5g/L的硝酸釹的水溶液中進(jìn)行再次鈍化，再次鈍化的溫度為室溫、鈍化時間為10?15min，之后，室溫晾干； (4)封皮:采用物理氣相沉積處理的方式形成沉積膜，其中，靶功率為300?1000W，氣壓為0.3?1.0Pa，物理氣相沉積膜的厚度為5?1um; (5)冷熱處理:將封皮后的釹鐵硼永磁體放置于60?80°C的熱水內(nèi)持續(xù)10?20min，然后在2min內(nèi)放至冰水混合液內(nèi)持續(xù)1?20min，取出后自然放至室溫。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種釹鐵硼永磁體的表面處理方法，依次包括預(yù)處理、形成結(jié)晶層、鈍化、封皮、冷熱處理等步驟。該表面處理方法經(jīng)過優(yōu)化，所用材料均為市場上常見的材料，摒棄了傳統(tǒng)處理方法中不易得到和較為昂貴的材料，重點(diǎn)通過優(yōu)化工藝步驟和技術(shù)參數(shù)而得到，從而成本較低，且易于掌握。同時，方法中包含有高低溫處理的方式，進(jìn)一步提升了表面層的晶體布局和密度。經(jīng)實驗驗證，經(jīng)該方法處理的釹鐵硼永磁體具有較佳的防腐蝕能力。
【IPC分類】C23G1/08, H01F41/02, C23C22/68, C23C22/73, C23C22/78, C23C14/06
【公開號】CN105624699
【申請?zhí)枴緾N201511005904
【發(fā)明人】徐力
【申請人】徐力
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月28日