[发明专利]一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于表面处理技术领域，具体涉及一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层及其制备方法。

背景技术

钕铁硼稀土永磁体以其优良的磁性能得到越来越多的应用，被广泛用于汽车电机、电梯电机、节能电机，医疗的核磁共振成像，计算机的硬盘驱动器，手机的振动电机，音响、混合动力汽车的电机和风力发电机上。

但是，钕铁硼永磁体中的钕是一种稀土元素，化学活性很强，其标准平衡电位是-2.431V，在空气中易被氧化，耐蚀性差，并且在烧结钕铁硼永磁材料中富B相、富Nd相、Nd₂Fe₁₄B相的电化学电位各不相同，富Nd相、富B相电极电位低于基体Nd₂Fe₁₄B相，在湿热的环境中形成电化学微电池，富Nd相、富B相首先被腐蚀，从而降低磁体的性能。

因此将钕铁硼稀土永磁体应用到工业生产领域中，一般都需先对其进行表面涂层处理，目前广泛采用的表面涂覆方法有：电镀锌、电镀镍、化学镀镍、电镀镍铜镍和电泳等,采用上述方法制备的钕铁硼稀土永磁体的表面涂层的溶液体系为酸性或碱性环境，容易形成微观侵蚀，从而影响涂层与钕铁硼基体的结合力，并且电镀层的致密性较低会影响涂层的耐蚀性，该缺点正在影响其在电机、电子等领域的应用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层及其制备方法，该防腐涂层是含有纳米金属微粉的树脂基涂层，目的是通过离心浸甩和滚喷的方式来制备该涂层，提高钕铁硼稀土永磁体的表面防腐性能。

本发明的钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层由底部涂层和顶部涂层组成，其中所述的底部涂层厚度为10～25μm，其化学成分按质量百分比为：锌、铝中的一种或两种，含量55～65%，0~5%金属M，所述的金属M是镍、铬、钼、钕、镨、钴、钛中的一种或多种，中性树脂34～40%；所述的顶部涂层厚度为5~15μm，其化学成分按质量百分比为：锌、铝、钛、钼、镍、钴、铬中的一种或多种，含量55～65%，酚醛树脂或丙烯酸树脂35～45%。

所述的中性树脂是聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂中的一种。

本发明钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层的制备方法按照以下步骤进行：

（1）预处理：在10～70℃的除油溶液中对钕铁硼稀土永磁体表面进行除油，之后在酸溶液中处理，然后在磷化液中对磁体表面进行磷化，最后于20~80℃在常压或真空条件下进行干燥；

（2）离心浸甩制备底部涂层：将前述的磷化干燥后的钕铁硼稀土永磁体浸入到底部涂层的金属粉树脂基涂料中，涂料粘度为20~60s；然后，采用离心甩干；之后进行固化，固化温度为200~400℃，固化时间20~120min，如此浸甩固化至少一次，形成10-25μm底部涂层；

（3）滚喷制备顶部涂层：将前述涂敷了底部涂层的钕铁硼稀土永磁体装入到滚喷设备中，在温度50~140℃，喷涂压力0.2~10MPa的条件下进行滚喷顶部涂层的金属粉树脂基涂料，然后加热固化，固化温度200~300℃，固化时间为20~120min，如此滚喷固化至少一次，形成5~15μm厚的顶部涂层。

将前述涂敷了底部涂层的钕铁硼稀土永磁体装入到滚喷设备中，还可向滚喷设备中装入钢珠，钢珠与磁体的质量比为（1~9）:3。

其中所述的底部涂层的金属粉树脂基涂料化学组成为：按质量百分比，金属锌、铝中的一种或两种，含量30～50%，金属M含量0~3%， M为镍、铬、钼、钕、镨、钴、钛中的一种或多种，中性树脂23～30%，稀释剂： 24～32%，非离子表面活性剂：1～2%，分散剂：1～3%，

,其制备方法是：

（1）按照上述成分比例，将稀释剂加入金属粉中，常温密闭连续搅拌20～24小时，形成金属粉浆；

（2）在室温、1标准大气压下，将与稀释剂混合均匀的金属粉浆加入到中性树脂中，搅拌均匀，再加入分散剂、非离子表面活性剂进行搅拌混合均匀，得到底部涂层的金属粉树脂基涂料。

所述的金属粉为片状，其厚度≤0.15μm，直径≤15μm；

所述的稀释剂为甲苯、正丁醇或二环氧丙烷乙基醚中的一种或两种，选用正丁醇与二环氧丙烷乙基醚的体积比为1：1或1：2；

所述的非离子表面活性剂为OP-9；

所述的分散剂为硅烷偶联剂KH550、KH560或KH792中的一种；