[发明专利]一种磁体表面高耐候高耐蚀高耐磨有机涂层的制备方法

说明书

本发明属于永磁材料的表面处理技术领域，具体涉及一种磁体表面高耐候、高耐蚀、高耐磨有机涂层的制备方法。该方法包括如下步骤：(1)电泳前处理：包括倒角、高温除油、喷砂和超声清洗工艺，以去除磁体表面的氧化皮；(2)阴极电泳：包括复合电泳液的配制和阴极电泳工艺，在磁体表面制备一层纳米稀土氧化物颗粒复合的环氧树脂涂层；(3)电泳后处理：包括预烘和固化工艺，并最终在磁体表面制备一层均匀，致密纳米稀土氧化物/环氧树脂复合涂层。本发明生产成本低，效率高，复合涂层对磁体的磁性能影响小；且纳米稀土氧化物/环氧树脂复合涂层的耐候性能、耐腐蚀性能、耐磨性能、耐冷热冲击强度均显著提高。

技术领域

本发明属于永磁材料的表面处理技术领域，具体涉及一种磁体表面高耐候、高耐蚀、高耐磨有机涂层的制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼(Nd-Fe-B)系(稀土钕铁硼系永磁体的典型代表)永磁体是目前磁性能最好的永磁材料，已经广泛应用于电机、汽车、风力发电等诸多领域。但该类磁体耐腐蚀性能差的缺点阻碍了钕铁硼磁体的进一步应用。当前,对钕铁硼磁体防腐蚀处理主要有两种方式：一是合金化法，二是表面添加防护涂层法。其中在钕铁硼磁性材料上阴极电泳环氧树脂涂层具有很强的耐腐蚀性能。环氧树脂(EP)是一种热固性树脂，具有优异的粘接性、耐磨性、力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、耐高低温性，以及收缩率低、易加工成型、较好的应力传递和成本低廉等优点。但EP固化后交联密度高，呈三维网状结构，存在内应力大、质脆，耐疲劳性、耐热性、耐冲击性差不足，以及剥离强度、开裂应变能力低和耐湿热性较差等缺点，加之表面能高，因此，在钕铁硼磁性材料表面阴极电泳所制备的环氧树脂涂层具有脆性大，耐冲击性差，易划伤等缺点。

酸、碱性或其它严重腐蚀环境以及磁体表面要求绝缘的情况下，NdFeB磁体一般采用有机聚合物进行表面防护，当前行业普遍采用的有机涂层为上述提及的阴极电泳环氧树脂涂层，该工艺对环境的污染较小，是一种相对环境友好型的表面防护涂层的涂覆方法，且该工艺制备的环氧树脂涂层，厚度一致性高，结合力、耐酸、耐碱等防腐性能优异。但该涂层硬度较小，耐磨性能极差，在运输过程中易发生破损。由于环氧树脂涂层为阴极防护涂层，一旦涂层发生破损，磁体将发生严重的腐蚀，造成表面防护涂层的失效防护。因此，开发具有优异的耐候、耐磨、耐腐蚀性能的有机涂层以适应磁体的不断拓展的使用环境是烧结钕铁硼磁体表面防护的重要研究方向。

针对这些问题，国内外许多研究者对EP的改性进行了大量研究，由于纳米粒子有极大的比表面积和极高的表面活性而产生四大效应，利用纳米材料的物理和化学活性对EP进行改性是使复合材料获得新性能的有效途径。中国专利(CN102443834A)提供了一种‘钕铁硼永磁材料表面颗粒增强有机防腐涂层的制备方法’，其采用粒径在50-200nm之间的纳米氧化钛、氧化铝、石墨、铝等颗粒掺杂对磁体表面环氧树脂进行改性，发现改性后的复合涂层相比单一环氧树脂涂层的耐蚀性能得到极大改善，涂层的使用温度也得到大幅提高。然而，采用该方法所制备的复合涂层不能改善涂层的耐候性能(脆性，耐高低温冲击性能、紫外老化速度)。