[发明专利]一种烧结钕铁硼磁体表面高耐蚀涂层及其制备方法

说明书

本发明提供了一种烧结钕铁硼磁体表面高耐蚀涂层及其制备方法，将纳米颗粒进行造粒处理，得到涂层颗粒，所述的纳米颗粒为纳米氧化锆、纳米铝粉和纳米锌粉的混合；将预处理后的烧结钕铁硼磁体的表面进行预热；采用等离子喷涂方式在预热后的烧结钕铁硼磁体表面制备纳米结构涂层。采用等离子喷涂方式在烧结钕铁硼磁体表面制备出由纳米氧化锆、纳米铝粉和纳米锌粉组成的纳米结构涂层，解决了烧结钕铁硼磁体表面常规涂层耐腐蚀性能较差和生产、制备、使用过程中易造成的环境污染问题，采用本发明的制备方法制得的高耐蚀涂层具有良好的柔韧性、附着力、抗冲击性、耐磨性、耐高温和耐蚀性，可以为烧结钕铁硼磁体提供更长久的腐蚀防护作用。

技术领域

本发明属于永磁材料表面防护领域，具体涉及一种烧结钕铁硼磁体表面高耐蚀涂层及其制备方法。

背景技术

第三代NdFeB(钕铁硼)系稀土永磁材料以其优异的磁性能和高的性价比而备受青睐，被广泛应用于各类电机、医疗器械、仪器仪表、汽车工业、航空航天以及尖端科技领域。采用粉末冶金工艺制备的烧结NdFeB磁体由主相Nd₂Fe₁₄B、富Nd相和富B相组成，三相之间的电位差相差较大，尤其是富Nd相的电化学性最强，在潮湿、高温以及电化学环境中极易被腐蚀，严重限制了烧结钕铁硼磁体应用领域的进一步拓展。通常采用以下两种方式提高烧结NdFeB磁体的耐蚀性，其一是添加合金元素法，此种方式不能从根本上解决烧结NdFeB磁体极差的耐蚀性问题，而且对磁体的磁性能具有一定程度的损伤；其二是表面防护技术，此种方式能够大幅度提高烧结NdFeB磁体的耐蚀性能。

表面防护能够在几乎不损伤磁体磁性能的前提下，将磁体与外界腐蚀介质(包括空气、水、腐蚀介质等)彻底隔离，最终实现对烧结NdFeB磁体的有效防护。磁体表面防护措施主要有电镀、化学镀、阴极电泳、磷化、物理气相沉积、喷涂等。但是，采用电镀和化学镀方式在磁体表面制备的金属镀层的耐蚀性能一般，比如电镀镍层对磁体的磁性能有屏蔽作用，且所有电镀制备的镀层与烧结NdFeB基体之间的结合力均较差。而且电镀和化学镀镀液需要进行维护和更换，产生的废液需要处理，均耗费了大量的人力和财力，且工业废液、废渣、废气的排放污染环境。尽管有机涂层的耐蚀性较金属镀层有较大改善，但其力学性能较差。烧结NdFeB磁体喷涂涂层是通常是采用冷喷涂方式制备的，制备的涂层结合力差，导致涂层易脱落，对基体的防护效果不理想，且涂料对环境具有一定程度的污染，同时传统的锌铝涂层耐蚀能力有限，无法为磁体提供长久的防护效果。

发明内容

基于此，本发明提供了一种烧结钕铁硼磁体表面高耐蚀涂层及其制备方法，采用等离子喷涂方式在烧结钕铁硼磁体表面制备出由纳米氧化锆、纳米铝粉和纳米锌粉组成的纳米结构涂层，解决了烧结钕铁硼磁体表面常规涂层耐腐蚀性能较差和生产、制备、使用过程中易造成的环境污染问题，采用本发明的制备方法制得的高耐蚀涂层具有良好的柔韧性、附着力、抗冲击性、耐磨性、耐高温和耐蚀性，可以为烧结钕铁硼磁体提供更长久的腐蚀防护作用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种烧结钕铁硼磁体表面高耐蚀涂层及其制备方法，包括以下步骤：

a、造粒：将纳米颗粒进行造粒处理，得到涂层颗粒，所述的纳米颗粒为纳米氧化锆、纳米铝粉和纳米锌粉的混合；

b、基体预热：将预处理后的烧结钕铁硼磁体的表面进行预热；

c、高耐蚀涂层的制备：采用等离子喷涂方式在预热后的烧结钕铁硼磁体表面制备纳米结构涂层，即高耐蚀涂层。

进一步的，步骤a中，所述纳米氧化锆的粒径为100～300nm，所述纳米铝粉的粒径为30～50nm，所述纳米锌粉的粒径为30～50nm。纳米颗粒的粒径对最终的形成的纳米结构涂层的形貌、孔隙率等有一定的影响，因此本发明中优选不同粒径的纳米颗粒从而改善纳米结构涂层的显微形貌，降低其孔隙率，同时提高涂层的纤维硬度。