一种钕铁硼永磁体的表面强化处理方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种钕铁硼永磁体的表面强化处理方法及其应用。所述表面强化处理方法包括：对钕铁硼永磁体表面进行抛光、粗化处理；之后将所获钕铁硼永磁体置于碱性溶液中进行超声浸蚀处理；再将所获钕铁硼永磁体置于丙酮中进行整面处理；然后将所获钕铁硼永磁体置于去离子水中进行超声清洗处理；最后对所获钕铁硼永磁体进行烘干处理。本发明专利技术还公开了一种钕铁硼永磁体表面涂层的制备方法。本发明专利技术通过抛光、粗化、碱性浸蚀、丙酮整面、超声清洗以及真空烘干技术流程依次对磁体表面进行强化处理，使得钕铁硼永磁体表面与涂层的结合力显著增强，提升了涂层的耐温湿性能、耐中性盐雾性能，同时，本发明专利技术的表面处理方法过程简单、易于操作。

【技术实现步骤摘要】
一种钕铁硼永磁体的表面强化处理方法及其应用
本专利技术属于表面改性
，具体涉及一种钕铁硼永磁体的表面强化处理方法及其应用。
技术介绍
磁性材料在日常生活和科学
应用价值越来越高，钕铁硼永磁体由于其优异的磁性能已经在音圈电机、磁共振成像、发电机、传感器、仪表等领域获得了广泛应用。然而，钕铁硼自身耐蚀性差，磁性器件在使用前必须经过表面改性处理。传统方法主要有电镀锌、热浸镀锌、电镀镍铜镍、锌基合金镀层、有机涂层、磷化等。近年来，随着国家对环境、水资源污染的严格管控，绿色环保、低能耗的无铬锌铝涂层及其制备工艺屡见报道，部分科研院所也开展了锌铝涂层在磁体防护方面的相关研究。研究发现锌铝涂层具有很高的耐腐蚀性，但是该涂层存在明显的缺陷：涂层硬度低、与基体结合力差，耐磨性和耐湿热性能并不理想，特别是形状特殊的紧固件，不适合使用锌铝涂层进行防护改性。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种钕铁硼永磁体的表面强化处理方法及其应用，以克服现有技术的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种钕铁硼永磁体的表面强化处理方法，其包括：(1)对钕铁硼永磁体表面进行抛光处理；(2)将步骤(1)抛光处理所获钕铁硼永磁体进行粗化处理，至少使所述钕铁硼永磁体的表面粗糙度Ra为5～15μm；(3)将步骤(2)粗化处理所获钕铁硼永磁体置于pH值为11～13的碱性溶液中，并于80～100℃进行超声浸蚀处理30～60min；(4)将步骤(3)所获钕铁硼永磁体置于丙酮中，并于60～80℃进行整面处理20～40min；(5)将步骤(4)所获钕铁硼永磁体置于去离子水中，并于60～80℃进行超声清洗5～10min；(6)将步骤(5)所获钕铁硼永磁体于80～110℃进行真空干燥处理30～60min。本专利技术实施例还提供了前述表面强化处理方法于提高钕铁硼永磁体表面涂层结合力中的应用。本专利技术实施例还提供了一种钕铁硼永磁体表面涂层的制备方法，其包括：采用前述表面强化处理方法对钕铁硼永磁体进行表面强化处理；以及，将金属涂覆液施加于所述钕铁硼永磁体表面，从而在所述钕铁硼永磁体表面形成防护涂层。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术中钕铁硼永磁体的表面强化处理技术过程简单、方便操作；(2)本专利技术提供了一种优化的处理方法，可以显著改善钕铁硼永磁体表面状态；(3))本专利技术提供的表面强化处理方法可以为其它涂层制备提供极好的基面；(4)采用本专利技术中的表面强化处理方法，制备的涂层与基面结合强度显著增强；(5)采用本专利技术中的表面强化处理方法制备的涂层可以是单层或多层涂层，其耐温湿性能好；(6)采用本专利技术中的表面强化处理方法制备的多层涂层，耐中性盐雾腐蚀时间显著延长。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1制备的涂层经拉伸试验测试后形貌图；图2是本专利技术实施例1制备的涂层拉伸试验测试力-位移曲线。具体实施方式鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例的一个方面提供了一种钕铁硼永磁体的表面强化处理方法，其包括：(1)对钕铁硼永磁体表面进行抛光处理；(2)将步骤(1)抛光处理所获钕铁硼永磁体进行粗化处理，至少使所述钕铁硼永磁体的表面粗糙度Ra为5～15μm；(3)将步骤(2)粗化处理所获钕铁硼永磁体置于pH值为11～13的碱性溶液中，并于80～100℃进行超声浸蚀处理30～60min；(4)将步骤(3)所获钕铁硼永磁体置于丙酮中，并于60～80℃进行整面处理20～40min；(5)将步骤(4)所获钕铁硼永磁体置于去离子水中，并于60～80℃进行超声清洗5～10min；(6)将步骤(5)所获钕铁硼永磁体于80～110℃进行真空干燥处理30～60min。本专利技术中，在碱性溶液浸蚀处理钕铁硼磁体的过程中，钕铁硼磁体中的Fe、Nd元素会有部分发生反应并可以进一步与碱性溶液中的磷酸根离子生成磷化钝化膜，使磁体表面形成具有颗粒状的岛状结构，颗粒表面无明显毛刺，颗粒间缝隙深度为5～10nm，这样特征的磁体表面有助于增加磁体表面与涂液的微观接触面，进而增强涂层与磁体表面的结合力。本专利技术中由于锌铝涂覆液中含有大部分的有机溶剂，丙酮能有效促进无机与有机溶剂的相互融合，对磁体表面进行微观平整，增加磁体表面的活性度。在一些较为具体的实施方案中，所述抛光处理的方式包括机械抛光处理。进一步的，所述抛光处理是采用磨床进行机械抛光处理。在一些较为具体的实施方案中，所述粗化处理包括：对步骤(1)中抛光处理所获钕铁硼永磁体表面进行喷砂处理。进一步的，所述喷砂处理采用的原料为石英砂，石英砂的粒径为1～2.5mm，喷砂压缩空气的压力为0.4～0.8MPa，钕铁硼永磁体的单面喷砂处理的时间为3～5min。在一些较为具体的实施方案中，所述碱性溶液包括：氢氧化钠10～25g/L、磷酸三钠30～60g/L，其余部分包括水。进一步的，步骤(3)中所述超声处理的超声频率为40～60kHz。进一步的，步骤(3)中所述超声处理至少使所述钕铁硼永磁体的表面具有活性蚀点，且蚀点边缘无明显毛刺或腐蚀疏松层。进一步的，所述活性蚀点间的缝隙深度为5～10nm。在一些较为具体的实施方案中，步骤(4)中的所述整面处理至少使钕铁硼永磁体表面具有亲水性和/或弱碱性。进一步的，整面处理所获钕铁硼永磁体表面与水的接触角为小于90°。进一步的，整面处理所获钕铁硼永磁体表面的pH值为7～8.5。在一些较为具体的实施方案中，步骤(5)中所述超声清洗处理的超声频率为80～100kHz。本专利技术实施例的另一个方面还提供了前述表面强化处理方法于提高钕铁硼永磁体表面涂层结合力中的应用。本专利技术实施例的另一个方面还提供了一种钕铁硼永磁体表面涂层的制备方法，其包括：采用前述表面强化处理方法对钕铁硼永磁体进行表面强化处理；以及，将涂覆液施加于所述钕铁硼永磁体表面，从而在所述钕铁硼永磁体表面形成防护涂层。在一些较为具体的实施方案中，所述防护涂层包括ZnAl涂层，且不限于此。在一些较为具体的实施方案中，所述涂覆液包括无机金属粉，且不限于此。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钕铁硼永磁体的表面强化处理方法，其特征在于包括：/n(1)对钕铁硼永磁体表面进行抛光处理；/n(2)将步骤(1)抛光处理所获钕铁硼永磁体进行粗化处理，至少使所述钕铁硼永磁体表面粗糙度Ra为5～15μm；/n(3)将步骤(2)粗化处理所获钕铁硼永磁体置于pH值为11～13的碱性溶液中，并于80～100℃进行超声浸蚀处理30～60min；/n(4)将步骤(3)所获钕铁硼永磁体置于丙酮中，并于60～80℃进行整面处理20～40min；/n(5)将步骤(4)所获钕铁硼永磁体置于去离子水中，并于60～80℃进行超声清洗5～10min；/n(6)将步骤(5)所获钕铁硼永磁体于80～110℃进行真空干燥处理30～60min。/n

【技术特征摘要】
1.一种钕铁硼永磁体的表面强化处理方法，其特征在于包括：
(1)对钕铁硼永磁体表面进行抛光处理；
(2)将步骤(1)抛光处理所获钕铁硼永磁体进行粗化处理，至少使所述钕铁硼永磁体表面粗糙度Ra为5～15μm；
(3)将步骤(2)粗化处理所获钕铁硼永磁体置于pH值为11～13的碱性溶液中，并于80～100℃进行超声浸蚀处理30～60min；
(4)将步骤(3)所获钕铁硼永磁体置于丙酮中，并于60～80℃进行整面处理20～40min；
(5)将步骤(4)所获钕铁硼永磁体置于去离子水中，并于60～80℃进行超声清洗5～10min；
(6)将步骤(5)所获钕铁硼永磁体于80～110℃进行真空干燥处理30～60min。


2.根据权利要求1所述的表面强化处理方法，其特征在于：所述抛光处理的方式包括机械抛光处理；优选的，所述抛光处理是采用磨床进行机械抛光处理。


3.根据权利要求1所述的表面强化处理方法，其特征在于，所述粗化处理包括：对步骤(1)中抛光处理所获钕铁硼永磁体表面进行喷砂处理；优选的，所述喷砂处理采用的原料为石英砂，石英砂的粒径为1～2.5mm，喷砂压缩空气的压力为0.4～0.8MPa，钕铁硼永磁体的单面喷砂处理的时间为3～5min。


4.根据权利要求1所述的表面强化处理方法，其特征在于，所述碱性溶液包括：氢氧化钠10～25g/L、磷酸三钠30～60g/L，其余部分包括水；
和/或，步骤(3)中所述超声处理的超声频率为40～60kHz；
和/或，步骤(3)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：周巧英，陈仁杰，郭帅，闫阿儒，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33