[发明专利]一种耐磨防腐烧结钕铁硼磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨防腐烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：对倒角后的烧结钕铁硼磁体进行吹砂处理，去除磁体表面的氧化膜，超声清洗后对其进行预热；采用等离子熔覆技术将耐磨防腐材料涂覆在预热后的钕铁硼磁体表面，在磁体表面制备出纳米玻璃复合陶瓷涂层；对涂覆纳米玻璃复合陶瓷涂层的钕铁硼磁体进行热处理，制备出具有耐磨防腐的钕铁硼磁体。纳米玻璃复合陶瓷涂层与基体之间的结合方式为冶金结合，所以涂层与基体之间的结合力极高，在玻璃釉料中掺杂纳米陶瓷材料大幅度提高了涂层的耐磨性。最终的热处理工艺能够有效消除基体与涂层之间因等离子熔覆处理而产生的应力，且该耐磨防腐涂层不会对磁体产生磁屏蔽作用。

技术领域

本发明属于永磁材料表面防护领域，具体涉及一种耐磨防腐烧结钕铁硼磁体的制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼永磁体作为第三代稀土永磁材料，具有高剩磁、高矫顽力、高磁能积等优异的磁性能，被广泛应用于五金电器、医疗机械、各类电机、航空航天以及国防军工等诸多领域。尽管烧结钕铁硼磁体是现阶段磁性能最强的永磁材料，但其极差的耐蚀性能可造成磁体磁性能的急剧衰减直至丧失，影响烧结钕铁硼磁体的使用性能和使用寿命，严重限制了其应用领域的进一步拓展。

目前可采用以下两种方式来提高烧结钕铁硼磁体的耐蚀性，一是采用添加合金元素法从根本上解决磁体本身耐蚀性差的问题；二是采用表面防护技术在磁体表面添加防腐涂/镀层的方式来提高磁体的耐蚀性，表面防护层可阻碍磁体直接与腐蚀介质相接触，从而起到防腐目的。鉴于添加合金元素不能显著提高磁体的耐蚀性，而且还会在一定程度上降低磁体的磁性能。因此，实际应用中通常采用表面防护工艺来提高烧结钕铁硼磁体的耐蚀性能。表面防护措施可分为两大类，一种是湿法镀工艺，主要包括电镀、化学镀、磷化、阴极电泳沉积等工艺方式；另一种是干法镀工艺，主要包括物理气相沉积(如离子镀、蒸发镀和磁控溅射)、喷涂等工艺方式。其中，阴极电泳沉积环氧树脂涂层具有持久的耐蚀性，但其力学性能尤其是耐磨性较差；金属镀层具有良好的力学性能，但其耐蚀性较差。因此，开发烧结钕铁硼磁体表面高耐磨、高耐蚀的绿色环保型涂层涂覆技术成为当前烧结钕铁硼磁体表面防护领域一个亟需解决的难题。

综上所述，针对目前烧结钕铁硼磁体表面防护涂层存在的一系列问题，鉴于无机非金属涂层具有优异的耐蚀性、耐热性、耐磨性以及不易老化等特点，可将无机非金属涂层施镀到烧结钕铁硼磁体表面，用于改善当前烧结钕铁硼磁体表面防护涂层存在的问题。其中，玻璃涂层以简单易操作及优异的防腐性能，而成为无机非金属涂层新的发展方向。通过在玻璃涂层制备基础上添加纳米陶瓷材料，可以获得纳米复合体系涂层，可以进一步提高涂层的硬度、耐磨性和耐蚀性，提高材料的耐高温、抗氧化能力，拓展磁体的应该领域。

发明内容

本发明针对现有烧结钕铁硼磁体表面防护涂/镀层存在的问题，提供一种耐磨防腐烧结钕铁硼磁体的制备方法。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种耐磨防腐烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

(1)磁体表面处理：对倒角后的烧结钕铁硼磁体进行吹砂处理，去除磁体表面的氧化膜，超声清洗后对其进行预热；

(2)耐磨防腐涂层的制备：采用等离子熔覆技术将耐磨防腐材料涂覆在预热后的钕铁硼磁体表面，在磁体表面制备出纳米玻璃复合陶瓷涂层；

(3)涂覆磁体热处理：对涂覆纳米玻璃复合陶瓷涂层的磁体进行热处理，制备出具有耐磨防腐的烧结钕铁硼磁体。

进一步方案，步骤(1)中所述吹砂处理是采用200～400目、混有玻璃珠的棕刚玉对倒角后的钕铁硼磁体进行吹砂处理，其中，玻璃珠与棕刚玉的质量比为(4～6)：1，吹砂角度为20°～70°，吹砂时间为3～7min；所述预热的温度为130～160℃。

进一步方案，所述耐磨防腐材料是由玻璃釉料与纳米陶瓷材料搅拌混合而成，其中玻璃釉料占总质量的90～96％，余量为陶瓷材料。