一种可同时提高NdFeB粉末和磁体的抗氧化腐蚀性的方法技术

一种可同时提高NdFeB粉末和磁体的抗氧化腐蚀性的方法，属于磁性材料技术领域。本发明专利技术通过在NdFeB粉末或磁体与包覆层金属共同加热在表面形成Al、Zn、Ni、Cu或其合金包覆层来保护NdFeB粉末及磁体，使磁粉具有较好的抗氧化性，后续处理过程可在空气中实现，磁体无需电镀即可应用在器件中。

A method to improve the anti-oxidation corrosion of NdFeB powder and magnet at the same time

【技术实现步骤摘要】
一种可同时提高NdFeB粉末和磁体的抗氧化腐蚀性的方法
本专利技术专利技术涉及在NdFeB粉末或磁体表面形成Al、Zn、Ni、Cu或它们的合金镀层使得其抗氧化性和抗腐蚀性增强的方法，属于磁性材料

技术介绍
NdFeB磁性材料是一种稀土永磁材料，它具有高矫顽力、高磁能积的特点，由于其一经磁化即能保持恒定的磁性被称为硬磁材料。NdFeB永磁体是目前性价比最高的商品化磁性材料，它具有磁能积高、体积小及质量轻等优点。NdFeB磁体现在航空航天、信息工程、新能源汽车、高铁动车组等高新
都是不可或缺的重要材料。因此NdFeB材料的制备与成形成为研发的热点。钕铁硼粉末由于含有稀土而易氧化，造成性能降低。因此在制备的全过程中均需要真空或惰性气氛保护。因此本专利技术通过在粉末表面形成Al、Zn、Ni、Cu或它们的合金镀层来保护NdFeB粉末，使其在后续处理过程中不易氧化，保证其使用性能。专利技术201410135609.X中提出一种化学镀Ni法来保护NdFeB粉末不被氧化随后制备抗氧化烧结NdFeB磁体的方法。该方法是将粉末在蒸馏水中超声清洗后放入除油液中除油，随后酸洗并使用活化液活化。最后将处理后的粉末置于NiSO4、Na3C6H5O7、(NH4)2SO4、Nd2(SO4)3和KI混合溶液中在搅拌作用下化学镀Ni，得到的粉末即具有抗氧化性。专利技术201410135609.X中的方法存在许多不足，一是粉末的预处理过程复杂，不仅需要除油，还需要活化。二是化学镀液的成分复杂，且价格昂贵，原料准备成本高。三是化学镀Ni可处理的粉末量偏少，不适合大批量生产。四是使用后的溶液的后续处理过程易造成污染。本专利技术仅需粉末与任意形状的金属或合金均匀混合后在一定转速下进行热处理即可获得结合牢固、厚度均匀的镀层。不仅原料简单，成本低廉，而且不需要特殊的前期预处理过程。使用后的金属或合金，如Al、Ni等均可重复利用，回收处理几乎不产生污染，对环境十分友好。NdFeB永磁体在使用过程中易被空气中的氧气和水蒸气作用从而被腐蚀，影响其使用性能，因此NdFeB永磁体需要一种简单的工艺进行防腐蚀。烧结NdFeB磁体主要由Nd2Fe14B主相、富Nd晶界相及富B相组成，其中Nd元素占比最大。但由于Nd元素的化学活性最强，使得NdFeB磁体极易在潮湿、高温及酸碱环境中被腐蚀，影响其使用性能。对此，有专利技术提出了给烧结NdFeB磁体表面加入镀层来抵抗各种环境的氧化作用的方法。专利技术201910487072.6提出将有机粘接剂、有机润滑剂、微米级AlN粉末按一定质量比混合为防腐料后均匀涂于预热后的NdFeB磁体表面得到粗品，将粗品在惰性气体气氛中在1000-1100℃温度下烧结30-45min。待烧结料温度降至700-750℃时，使用物理气相沉积法将微米级Al粉沉积在磁体表面，冷却至室温后即得到表面覆有AlN膜和Al膜的抗腐蚀磁体。与专利技术201910487072.6相比，本专利技术有以下优点：1.专利技术201910487072.6中需要多种有机溶剂来使得抗腐蚀粉末能紧密结合在磁体上，本专利技术方法不需要除包覆原料以外的其它物质，通过磁体与金属或合金在一定温度下的表层挥发以及与NdFeB粉末或磁体在高温下的短暂接触就可以形成结合牢固的抗腐蚀镀层；2.专利技术201910487072.6中的AlN和Al粉均为微米级粉末，加工成本高，流程复杂。本专利技术所需的金属或合金仅需将其破碎为长宽约为1-10mm，厚度0.5-5mm的块或薄片即可，金属或合金的加工方法简单；3.专利技术201910487072.6中加热温度较高，能源消耗较大。本专利技术通过较低温度就可以实现抗腐蚀效果，能源消耗较小。除上述专利技术提出的在NdFeB磁体表面加入镀层的方法外，专利技术201611157661.0提出在磁体表面加入多层镀层抗腐蚀的方法。首先需要将磁体在配好的稀硝酸和硫脲的混合酸洗液中清洗，酒精超声清洗后使用磺基水杨酸和氟化氢铵混合液进行活化，然后进行三步镀膜。首先将六水合硫酸镍溶液、次磷酸钠溶液、硼砂溶液、柠檬酸钠溶液、氟化铵溶液、丁二酸溶液配制成化学镀液，将预处理过的钕铁硼永磁体置于化学镀液中，在预设化学镀温度、预设化学镀时间下进行化学镀镍。接下来采用超高真空磁控溅射与离子束联合溅射系统进行镀膜，溅射靶材为镝铝合金，工作真空度为1.0Pa，直流电源镀膜，溅射电流0.67A，功率300W，气氛为高纯氩气，在预设时间内进行磁控溅射镀膜，镀膜结束后，在预设温度下采用真空热扩渗处理，制得所述镀镝铝合金薄膜层；将六水合硫酸镍、氯化铵、硼酸加入水中并加热溶解，加入十二烷基硫酸钠于上述溶液中，磁力搅拌30min，加入纳米铬粉于上述溶液中，升高温度至65℃，超声波震动30min混合均匀配制电镀液，调节电镀液酸碱度并在预设温度中保存备用，以镍板为阳极，以钕铁硼为阴极，使用数控双脉冲电镀电源进行表面电镀，制得所述耐腐蚀多镀层NdFeB磁体。虽然磁体表面镀层较多，但专利技术201611157661.0操作流程过于复杂，使用的有机溶剂种类繁多，工艺流程更是十分繁琐。除此之外，专利技术201611157661.0中的方法不适用于大批量生产。本专利技术使用简单的带有旋转功能的热处理炉，通过多次与不同金属或合金的热处理包覆即可实现多层镀膜，原料简单易得，操作流程简单易行。同时，将热处理炉扩大化即可实现大批量磁体的镀层包覆。
技术实现思路
一种可同时提高NdFeB粉末和磁体抗氧化腐蚀的方法，其特征在于，将NdFeB粉末或磁体与任意形状的金属Al、Zn、Ni、Cu或它们的合金为原料，按照一定比例均匀混合，放置于电阻炉内热处理，与此同时炉体按一定转速进行搅拌，利用Al、Zn、Ni、Cu金属或合金在一定温度下的表层挥发以及与NdFeB粉末或磁体在高温下的短暂接触，在NdFeB粉末或磁体表面区域形成连续而致密的单金属及多金属化合物或多层金属或合金镀层，从而提高NdFeB粉末的抗氧化性或NdFeB磁体的抗腐蚀性，同时几乎不影响其使用性能。包括如下步骤：1)将NdFeB粉末或磁体与任意形状的包覆金属Al、Zn、Ni、Cu或它们的任意几种成分的合金取适量，按照一定的质量比例混合均匀后置入电阻炉内；2)将步骤1)中处理好的样品在惰性气体保护下的电阻炉中进行密封热处理，同时加以搅拌；3)将步骤2)热处理后的粉末取出，通过筛分得到金属包覆处理后的NdFeB粉末，可提高抗氧化性，处理后的NdFeB粉末可直接进行后续金属注射成形或3D打印。进一步，将步骤2)热处理后的磁体取出，根据需要可进行步骤2)的二次热处理，处理后的NdFeB磁体可取代电镀后磁体直接应用。进一步，步骤2)中的NdFeB粉末或磁体与包覆金属的比例为1:2-1:5，所采用的任意形状的Al、Zn、Ni、Cu金属或合金的单向尺寸为0.5-10mm，如长宽为1-10mm，厚度为0.5-5mm的材料。进一步，步骤2)中采用的热处理温度为200-700℃，时间为1-6h，充入氩气气压为60-80kPa，转速为4-7r/min。本专利技术的有益效果是：1)采用本专利技术将NdFeB粉末或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可同时提高NdFeB粉末和磁体抗氧化腐蚀的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将NdFeB粉末或磁体与任意形状的包覆金属Al、Zn、Ni、Cu或它们的任意几种成分的合金取适量，按照一定的质量比例混合均匀后置入电阻炉内；/n2)将步骤1)中处理好的样品在惰性气体保护下的电阻炉中进行密封热处理，同时加以搅拌；/n3)将步骤2)热处理后的粉末取出，通过筛分得到金属包覆处理后的NdFeB粉末或磁体。/n

【技术特征摘要】
1.一种可同时提高NdFeB粉末和磁体抗氧化腐蚀的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将NdFeB粉末或磁体与任意形状的包覆金属Al、Zn、Ni、Cu或它们的任意几种成分的合金取适量，按照一定的质量比例混合均匀后置入电阻炉内；
2)将步骤1)中处理好的样品在惰性气体保护下的电阻炉中进行密封热处理，同时加以搅拌；
3)将步骤2)热处理后的粉末取出，通过筛分得到金属包覆处理后的NdFeB粉末或磁体。


2.按照权利要求1所述的一种可同时提高NdFeB粉末和磁体抗氧化腐蚀的方法，其特征在于，将步骤2)热处理后的粉末或磁体取出，根据需要可进行步骤2)的二次热处理。二次热处理所采用的不同种类金属或合金可形成多层金属镀膜。


3.按照权利要求1所述的一种可同时提高NdFeB粉末和磁体抗氧化腐蚀的方法，其特征在于，步骤2)中的NdFeB粉末或磁体与包覆金属的比例为1:2-1:5。


4.按照权利要求1所述的一种可同时提高NdFeB粉末和磁体抗氧化腐蚀的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳明，高京园，刘卫强，奚望，吴迪，张东涛，路清梅，张红国，吴琼，李玉卿，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11