[发明专利]防氧化包覆液及应用

说明书

本发明提供了一种防氧化包覆液及应用。防氧化包覆液包括：1～60g/L H₃PO₄，10～60g/L Zr₃(PO₄)₄，10～30g/L Zn₃(PO₄)₂，1～10g/L Na₂SiO₃，10～20g/L SmPO₄和60～150g/L FePO₄。上述防氧化包覆液处理钐铁氮磁性材料表面能使磷酸腐蚀钐铁氮磁性材料的表面并形成磷酸盐，特定组成的磷酸盐的固体颗粒附着在钐铁氮磁性材料的表面，形成一层特定组成和厚度的保护膜。特定用量硅酸钠的加入能使包覆层更加致密，并能增强包覆层与磁性材料颗粒间的结合力，提高改性磁性材料的稳定性和防氧化性。上述防氧化包覆液尤其适用于1～3μm的Sm₂Fe₁₇N_x磁粉。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，具体而言，涉及一种防氧化包覆液及应用。

背景技术

20世纪90年代，Coey等人利用气固相反应合成了以钐铁氮(Sm₂Fe₁₇N_x)为代表的稀土铁基永磁材料，引起了人们的广泛关注。Sm₂Fe₁₇N_x永磁材料拥有非常优异的内禀磁性能，其饱和磁化强度可达1.54T，与钕铁硼(Nd₂Fe₁₄B)永磁材料的1.6T相当，居里温度为470℃、各向异性场为14T，均高于Nd₂Fe₁₄B永磁材料。由于Sm₂Fe₁₇N_x永磁材料具有优异的磁性能，其被认为具有成为新一代稀土永磁材料的潜力。

近年来，由于钕铁硼类稀土永磁材料在汽车、家电、工业设备等领域的大量使用，使得Nd、Pr等价格快速增长，这导致了材料成本上升；另一方面，Sm矿资源相对过剩，大量的含Sm尾矿堆积，其价格一直相对较低。因此，有效利用国内过剩的Sm资源制备Sm₂Fe₁₇N_x磁性材料逐渐成为铁基稀土永磁材料领域关注的热点。

Sm₂Fe₁₇N_x化合物在温度超过550℃后会发生不可逆的分解，很难像NdFeB材料一样采用烧结的方法制备致密磁体，因此研究人员一般是将Sm₂Fe₁₇N_x磁粉与粘结剂混合后经过特定工艺制成粘结磁体，其中应用最广泛的是采用注射成型的方式。采用上述成型方式能够制备出各种形状的塑胶磁体。注射磁体所用的Sm₂Fe₁₇N_x颗粒料(胶磁混合物)一般是在200～300℃下通过双螺杆造粒方法制备，在该过程中，由于细小的Sm₂Fe₁₇N_x磁粉(约1～3μm)具有较高的比表面积而极容易被空气氧化，这导致了磁性材料磁性能大幅度的下降，其中矫顽力降低最为严重。

为了解决该问题，人们常用的方法是先对Sm₂Fe₁₇N_x化合物进行表面包覆处理，从而在磁粉表面形成一层致密的防氧化膜，然后再进行造粒(即胶磁混合)。目前，日本公司(如住友矿山)掌握着Sm₂Fe₁₇N_x磁粉防氧化处理的最先进技术，国内现有的防氧化处理技术与日本相比还存在较大的差距。

在此基础上，研究并开发出一种具有优异的防氧化性，同时耐腐蚀和耐高温的钐铁氮磁性材料对于提升其磁性能(包括剩磁、矫顽力、最大磁能积等磁性参数)具有重要意义。

发明内容