CN108109834A - 一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方及其制备方法,包括以下重量百分比的组成分:钕铁硼60%~80%,浓硝酸10%~15%,硫酸镍5%~10%,亚磷酸盐2%~5%、硼氢化钠2%~5%、硼烷2%~5%,PH调节剂0.1%~0.5%,碳酸钙15%~20%通过硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠和硼烷组成的化学镀镍液进行镀镍,有利于形成细致光亮的镍镀层,有利于以提高永磁材质的抗氧化性以及耐腐蚀性;通过添加碳酸钙,有利于固相反应的进行,降低产品烧结所需要的温度,增加产品致密程度,提高永磁材质的结构硬性。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀性能强的永磁材质,具体涉及一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方及其制备方法。
背景技术
永磁材料具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁,一经磁化即能保持恒定磁性的材料。又称硬磁材料。实用中,永磁材料工作于深度磁饱和及充磁后磁滞回线的第二象限退磁部分。常用的永磁材料分为铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料和复合永磁材料。永磁材料包括铁氧体永磁、稀土永磁(稀土钴、钕铁硼等)、铝镍钴、铁铬钴、铝铁等材料,其中最常用、用量最大的是铁氧体永磁、钕铁硼稀土永磁。铁氧体永磁在永磁材料中,尽管综合磁性能较低,但与金属永磁相比,电阻率高,稳定性好,耐环境变化强,原料来源丰富、性能价格比较高、工艺成熟,又不存在氧化问题,故在永磁材料的诸多应用领域,仍是最理想的首选永磁材料。铁氧体永磁自50年代批量生产以来,其发展势头十分迅猛,目前产值约为稀土永磁的1.5倍,预计今后较长一段时间内,它仍将是应用最广、需求量最大的永磁材料。但现有的永磁材质主要用钕铁硼制成,钕是稀土元素,非常活泼,钕铁硼磁体极易被氧化,耐腐蚀性能较差,环境稳定性差,缩短了钕铁硼磁体的寿命,同时质地较为脆弱,不利于使用的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方,以提高永磁材质的抗氧化性、耐腐蚀性和结构硬性,提高了钕铁硼磁体的使用寿命。
为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:
本发明提供了一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方,配置方法如下:
步骤一:将钕铁硼通过砂纸打磨,使钕铁硼表面较为光滑,并用清水对表面进行清洗,去除表面打磨的残渣;
步骤二:将浓硝酸和水按1∶5的比例进行调和,并倒入容器瓶内加热到25°~30°;
步骤三:将步骤一所述的清洗后的钕铁硼加入到步骤二所述的容器瓶内,浸泡3~5分钟,取出后放置在盛物皿内晾干;
步骤四:将硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷和水倒入搅拌器内,,混合搅拌5~10分钟,加入PH调节剂,调节PH值在8~11,并倒入反应槽内;
步骤五:将步骤四所的反应槽内的溶液加热到55°~60°,并将步骤三所述的盛物皿内的钕铁硼加入反应槽内,反应40~60分钟;
步骤六:将步骤五所述的钕铁硼从反应槽内取出,用清水冲洗5~10分钟;
步骤七:将硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷和水倒入搅拌器内,,混合搅拌5~10分钟,加入PH调节剂,调节PH值在4~6,并倒入反应槽内;
步骤八:将步骤六所述的钕铁硼放入步骤七所述的反应槽内,加热温度85°~90°,时间控制在40~60分钟;
步骤九:将步骤八所述的钕铁硼取出,用清水冲洗5~10分钟,并晾干;
步骤十:将步骤九所述的晾干后的钕铁硼放入研磨罐内,研磨30~50分钟,使得钕铁硼研磨成颗粒粒径小于5mm的钕铁硼粉,并倒入搅拌罐内;
步骤十一:将碳酸钙加热800°~1000°,时间控制在15~30分钟,使得碳酸钙形成溶液;
步骤十二:将步骤十一所述的溶液冷却到20°~26°,形成固体,并搅拌成颗粒物;
步骤十三:将步骤十三所述的颗粒物倒入步骤十所述的搅拌罐内,搅拌30~50分钟,即得。
作为本发明的一种优选技术方案,包括以下重量百分比的组成分:钕铁硼60%~80%,浓硝酸10%~15%,硫酸镍5%~10%,亚磷酸盐2%~5%、硼氢化钠2%~5%、硼烷2%~5%,PH调节剂0.1%~0.5%,碳酸钙15%~20%。
作为本发明的一种优选技术方案,所述钕铁硼选取的纯度大于90%。
作为本发明的一种优选技术方案,所述浓硝酸配制方法:将氢气与氮气合成氨气,经过催化氧化氨气得一氧化氮,再氧化一氧化氮可得到二氧化氮,最后用水吸收二氧化氮即得。
作为本发明的一种优选技术方案,所述硫酸镍制备方法:将钴生产中的含镍硫酸盐溶液加入纯碱溶液沉淀出碳酸镍,再将碳酸镍溶于硫酸,生成硫酸镍溶液,经浓缩结晶、离心分离制得。
作为本发明的一种优选技术方案,所述碳酸钙制备方法:将石灰石等原料煅烧生成石灰和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳,然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后经脱水、干燥和粉碎而制得。
本发明的技术方案中,由硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠和硼烷组成的化学镀镍液,在催化剂Fe的催化作用下,溶液中的次磷酸根在催化表面催化脱氢,形成活性氢化物,并被氧化成亚磷酸根,活性氢化物与溶液中的镍离子进行还原反应而沉积镍,其本身氧化成氢气,与此同时,溶液中的部分次磷酸根被氢化物还原成单质磷进入镀层,在一定酸度和温度下发生变化,溶液中的镍离子被次磷酸二氢钠还原为原子而沉积于制件表面上,形成细致光亮的镍镀层,有利于以提高永磁材质的抗氧化性以及耐腐蚀性;碳酸钙在800℃左右开始分解,在产品烧结过程中,较低温度下碳酸钙即成熔融状态,有利于固相反应的进行,降低产品烧结所需要的温度,增加产品致密程度,提高永磁材质的结构硬性。
本发明所达到的有益效果是:该装置是一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方,通过硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠和硼烷组成的化学镀镍液进行镀镍,有利于形成细致光亮的镍镀层,有利于以提高永磁材质的抗氧化性以及耐腐蚀性;通过添加碳酸钙,有利于固相反应的进行,降低产品烧结所需要的温度,增加产品致密程度,提高永磁材质的结构硬性,提供了一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方。本发明设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护,具有很好的推广使用价值。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
实施例1
本发明提供一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方,包括以下重量百分比的组成分:钕铁硼60%,浓硝酸10%,硫酸镍5%,亚磷酸盐2%、硼氢化钠2%、硼烷2%,PH调节剂0.1%,碳酸钙15%。
配置方法如下:
步骤一:将钕铁硼通过砂纸打磨,使钕铁硼表面较为光滑,并用清水对表面进行清洗,去除表面打磨的残渣;
步骤二:将浓硝酸和水按1∶5的比例进行调和,并倒入容器瓶内加热到25°;
步骤三:将步骤一所述的清洗后的钕铁硼加入到步骤二所述的容器瓶内,浸泡3分钟,取出后放置在盛物皿内晾干;
步骤四:将硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷和水倒入搅拌器内,,混合搅拌5分钟,加入PH调节剂,调节PH值在8,并倒入反应槽内;
步骤五:将步骤四所的反应槽内的溶液加热到55°,并将步骤三所述的盛物皿内的钕铁硼加入反应槽内,反应40分钟;
步骤六:将步骤五所述的钕铁硼从反应槽内取出,用清水冲洗5分钟;
步骤七:将硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷和水倒入搅拌器内,,混合搅拌5分钟,加入PH调节剂,调节PH值在4,并倒入反应槽内;
步骤八:将步骤六所述的钕铁硼放入步骤七所述的反应槽内,加热温度85°,时间控制在40分钟;
步骤九:将步骤八所述的钕铁硼取出,用清水冲洗5分钟,并晾干;
步骤十:将步骤九所述的晾干后的钕铁硼放入研磨罐内,研磨30分钟,使得钕铁硼研磨成颗粒粒径小于5mm的钕铁硼粉,并倒入搅拌罐内;
步骤十一:将碳酸钙加热800°,时间控制在15分钟,使得碳酸钙形成溶液;
步骤十二:将步骤十一所述的溶液冷却到20°,形成固体,并搅拌成颗粒物;
步骤十三:将步骤十三所述的颗粒物倒入步骤十所述的搅拌罐内,搅拌30分钟,即得。
实施例2
本发明提供一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方,包括以下重量百分比的组成分:钕铁硼65%,浓硝酸42%,硫酸镍7%,亚磷酸盐4%、硼氢化钠3%、硼烷3%,PH调节剂0.3%,碳酸钙15%。
配置方法如下:
步骤一:将钕铁硼通过砂纸打磨,使钕铁硼表面较为光滑,并用清水对表面进行清洗,去除表面打磨的残渣;
步骤二:将浓硝酸和水按1∶5的比例进行调和,并倒入容器瓶内加热到25°;
步骤三:将步骤一所述的清洗后的钕铁硼加入到步骤二所述的容器瓶内,浸泡3分钟,取出后放置在盛物皿内晾干;
步骤四:将硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷和水倒入搅拌器内,,混合搅拌5分钟,加入PH调节剂,调节PH值在8,并倒入反应槽内;
步骤五:将步骤四所的反应槽内的溶液加热到55°,并将步骤三所述的盛物皿内的钕铁硼加入反应槽内,反应40分钟;
步骤六:将步骤五所述的钕铁硼从反应槽内取出,用清水冲洗5分钟;
步骤七:将硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷和水倒入搅拌器内,,混合搅拌5分钟,加入PH调节剂,调节PH值在4,并倒入反应槽内;
步骤八:将步骤六所述的钕铁硼放入步骤七所述的反应槽内,加热温度85°,时间控制在40分钟;
步骤九:将步骤八所述的钕铁硼取出,用清水冲洗5分钟,并晾干;
步骤十:将步骤九所述的晾干后的钕铁硼放入研磨罐内,研磨30分钟,使得钕铁硼研磨成颗粒粒径小于5mm的钕铁硼粉,并倒入搅拌罐内;
步骤十一:将碳酸钙加热800°,时间控制在15分钟,使得碳酸钙形成溶液;
步骤十二:将步骤十一所述的溶液冷却到20°,形成固体,并搅拌成颗粒物;
步骤十三:将步骤十三所述的颗粒物倒入步骤十所述的搅拌罐内,搅拌30分钟,即得。
实施例3
本发明提供一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方,包括以下重量百分比的组成分:钕铁硼75%,浓硝酸10%,硫酸镍5%,亚磷酸盐2%、硼氢化钠3%、硼烷3%,PH调节剂0.5%,碳酸钙10%。
配置方法如下:
步骤一:将钕铁硼通过砂纸打磨,使钕铁硼表面较为光滑,并用清水对表面进行清洗,去除表面打磨的残渣;
步骤二:将浓硝酸和水按1∶5的比例进行调和,并倒入容器瓶内加热到25°;
步骤三:将步骤一所述的清洗后的铁硼加入到步骤二所述的容器瓶内,浸泡3分钟,取出后放置在盛物皿内晾干;
步骤四:将硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷和水倒入搅拌器内,,混合搅拌5分钟,加入PH调节剂,调节PH值在8,并倒入反应槽内;
步骤五:将步骤四所的反应槽内的溶液加热到55°,并将步骤三所述的盛物皿内的钕铁硼加入反应槽内,反应40分钟;
步骤六:将步骤五所述的钕铁硼从反应槽内取出,用清水冲洗5分钟;
步骤七:将硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷和水倒入搅拌器内,,混合搅拌5分钟,加入PH调节剂,调节PH值在4,并倒入反应槽内;
步骤八:将步骤六所述的钕铁硼放入步骤七所述的反应槽内,加热温度85°,时间控制在40分钟;
步骤九:将步骤八所述的钕铁硼取出,用清水冲洗5分钟,并晾干;
步骤十:将步骤九所述的晾干后的钕铁硼放入研磨罐内,研磨30分钟,使得钕铁硼研磨成颗粒粒径小于5mm的钕铁硼粉,并倒入搅拌罐内;
步骤十一:将碳酸钙加热800°,时间控制在15分钟,使得碳酸钙形成溶液;
步骤十二:将步骤十一所述的溶液冷却到20°,形成固体,并搅拌成颗粒物;
步骤十三:将步骤十三所述的颗粒物倒入步骤十所述的搅拌罐内,搅拌30分钟,即得。
序号 | 表层光泽度(%) | 平整度(%) | 结合力强度(%) | 结构致密度(%) |
实施例1 | 85.43 | 93.24 | 86.42 | 90.42 |
实施例2 | 88.36 | 95.14 | 88.64 | 92.34 |
实施例3 | 92.14 | 96.15 | 92.36 | 95.41 |
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方,其特征在于,所述配置方法如下:
步骤一:将钕铁硼通过砂纸打磨,使钕铁硼表面较为光滑,并用清水对表面进行清洗,去除表面打磨的残渣;
步骤二:将浓硝酸和水按1∶5的比例进行调和,并倒入容器瓶内加热到25°~30°;
步骤三:将步骤一所述的清洗后的钕铁硼加入到步骤二所述的容器瓶内,浸泡3~5分钟,取出后放置在盛物皿内晾干;
步骤四:将硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷和水倒入搅拌器内,,混合搅拌5~10分钟,加入PH调节剂,调节PH值在8~11,并倒入反应槽内;
步骤五:将步骤四所的反应槽内的溶液加热到55°~60°,并将步骤三所述的盛物皿内的钕铁硼加入反应槽内,反应40~60分钟;
步骤六:将步骤五所述的钕铁硼从反应槽内取出,用清水冲洗5~10分钟;
步骤七:将硫酸镍、亚磷酸盐、硼氢化钠、硼烷和水倒入搅拌器内,,混合搅拌5~10分钟,加入PH调节剂,调节PH值在4~6,并倒入反应槽内;
步骤八:将步骤六所述的钕铁硼放入步骤七所述的反应槽内,加热温度85°~90°,时间控制在40~60分钟;
步骤九:将步骤八所述的钕铁硼取出,用清水冲洗5~10分钟,并晾干;
步骤十:将步骤九所述的晾干后的钕铁硼放入研磨罐内,研磨30~50分钟,使得钕铁硼研磨成颗粒粒径小于5mm的钕铁硼粉,并倒入搅拌罐内;
步骤十一:将碳酸钙加热800°~1000°,时间控制在15~30分钟,使得碳酸钙形成溶液;
步骤十二:将步骤十一所述的溶液冷却到20°~26°,形成固体,并搅拌成颗粒物;
步骤十三:将步骤十三所述的颗粒物倒入步骤十所述的搅拌罐内,搅拌30~50分钟,即得。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方,其特征在于,包括以下重量百分比的组成分:钕铁硼60%~80%,浓硝酸10%~15%,硫酸镍5%~10%,亚磷酸盐2%~5%、硼氢化钠2%~5%、硼烷2%~5%,PH调节剂0.1%~0.5%,碳酸钙15%~20%。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方,其特征在于,所述钕铁硼选取的纯度大于90%。
4.根据权利要求1-3所述的一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方,其特征在于,所述浓硝酸配制方法:将氢气与氮气合成氨气,经过催化氧化氨气得一氧化氮,再氧化一氧化氮可得到二氧化氮,最后用水吸收二氧化氮即得。
5.根据权利要求1-4所述的一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方,其特征在于,所述硫酸镍制备方法:将钴生产中的含镍硫酸盐溶液加入纯碱溶液沉淀出碳酸镍,再将碳酸镍溶于硫酸,生成硫酸镍溶液,经浓缩结晶、离心分离制得。
6.根据权利要求1-5所述的一种耐腐蚀性能强的永磁材质配方,其特征在于,所述碳酸钙制备方法:将石灰石等原料煅烧生成石灰和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳,然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后经脱水、干燥和粉碎而制得。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20180601 |