CN115198260A - 一种提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法 - Google Patents

一种提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法，属于表面处理防护技术领域。本发明通过采用喷砂法结合钝化工艺，不仅可以使钕铁硼磁体表面的金属镀层外观光亮不易刮花，还能有效提高金属镀层的抗腐蚀能力，使钕铁硼磁体表面的盐雾生红锈时间长达456h；此外，本发明还具有操作简单、成本低廉、可处理不同规格形状的钕铁硼磁体的优点，且喷砂法为物理活化镀层法，此方法可节省活化剂的使用，体现了本发明良好的环保性。

Description

一种提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法
技术领域
本发明涉及表面处理防护技术领域，具体涉及一种提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法。
背景技术
钕铁硼磁体具有优良的磁性能，广泛应用于风力发电、新能源汽车、白色家电等领域。其中，在风力发电领域，随着风力发电正朝海上发展，恶劣的海洋环境易对表面多孔稀松的钕铁硼磁体材料造成腐蚀；因此，为保护海上风力发电用钕铁硼磁体免受腐蚀，通常在钕铁硼磁体的表面镀一层耐腐蚀的镀层。
目前钕铁硼磁体表面的耐腐蚀镀层包括金属镀层和有机镀层，镀层的电镀方法分为化学溶液电镀和物理真空溅射镀，CN101724820B公开了一种采用磁控溅射方法在钕铁硼磁体基体表面沉积铝层以提高钕铁硼磁体防护能力的办法，CN108179382A公开了一种采用磁控溅射先在钕铁硼磁体基材表面形成铝镀层，再在铝镀层表面镀一层SiC，使钕铁硼磁体表面形成Al-SiC的复合镀层，CN101736304B公开了一种采用磁控溅射在钕铁硼磁体基体表面形成铝镀层，再通过钝化提高抗腐蚀能力的办法，在基体表面形成复合镀层的方法能改善镀层的硬度，但复合镀层之间的结合力不良，容易造成镀层脱落；因此需要采用钝化的手段提高钕铁硼磁体表面镀层的抗腐蚀能力。
传统的钝化工艺是先采用活化剂处理镀层表面，使镀层表面活性增强，再浸泡钝化剂，从而提高镀层的抗腐蚀能力，但此种钝化方法因使用活化剂，增加了环境保护压力，同时因钕铁硼表面氧化层的阻碍，使镀层抗腐蚀能力提升幅度有限；因此，开发一种提高钕铁硼磁体基体表面镀层的抗腐蚀能力且不破坏表面镀层的方法是目前研究的热点。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法，包含以下步骤：
S1、在钕铁硼磁体表面镀金属层；
S2、对镀金属层后的钕铁硼磁体进行喷砂、清洗；
S3、将步骤S2中清洗后的钕铁硼磁体置于钝化液中钝化；
S4、清洗钝化后的钕铁硼磁体。
本发明采用喷砂法去除钕铁硼磁体表面的金属氧化层，使金属层表面保持光亮且活泼性增强，再通过钝化工艺以提高金属层的抗腐蚀能力；喷砂法和钝化工艺的结合不仅可以使钕铁硼磁体表面的金属镀层外观光亮不易刮花，同时能有效提高金属镀层的抗腐蚀能力。
优选地，所述步骤S1中，金属层可为铝或锌；金属铝或锌与钕铁硼磁体基材的结合力良好，同时对钕铁硼磁体基体无阻磁效应。
优选地，所述步骤S1中，金属层的镀层方法为化学溶液法、磁控溅射法、多弧离子镀法、真空蒸镀法或电镀法。
优选地，所述步骤S1中，金属层的厚度为5-20μm。
优选地，所述步骤S2中，喷砂方式为干法喷砂或湿法喷砂。
优选地，所述步骤S2中，喷砂气压为0.3-0.7MPa，喷砂时间为10-60S；发明人通过实验发现，喷砂气压和喷砂时间在此范围内可使金属镀层的抗腐蚀能力效果最好；当喷砂气压＞0.7MPa，喷砂时间＞60S时，会导致金属镀层的损坏，当喷砂气压＜0.3MPa，喷砂时间＞10S时，会导致金属镀层无法彻底被活化。
优选地，所述步骤S2中，喷砂磨料包含玻璃砂、金刚砂、白刚玉砂和铁砂中的至少一种。
优选地，所述步骤S2中，喷砂磨料的目数为80-320目。
优选地，所述步骤S3中，钝化液的浓度为9-10％，pH为3-6，钝化温度为20-40℃，发明人通过实验发现，当钝化液的浓度、PH和钝化温度在此范围内，可使金属镀层的盐雾生红锈时间最长。
优选地，所述步骤S3中，钝化时间为1-5min。
本发明还提供了所述提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法在海上风力发电方面的应用。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法。通过采用喷砂法结合钝化工艺，不仅可以使钕铁硼磁体表面的金属镀层外观光亮不易刮花，还能有效提高金属镀层的抗腐蚀能力，可使钕铁硼磁体表面的盐雾生红锈时间长达456h；本发明还具有操作简单、成本低廉、可处理不同规格形状的钕铁硼磁体的优点，且喷砂法为物理活化镀层法，此方法可节省活化剂的使用，体现了本发明良好的环保性。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明；本发明中铝钝化液、锌钝化液均为东莞佳士克新材料科技有限公司购买。
实施例1
本发明所述一种提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法的一种实施例，包含以下步骤：取规格为50-20-5mm的钕铁硼磁体，在表面经磁控溅射镀铝后，整齐摆放在不锈钢网框中，将网框放入喷砂机，设定喷砂机的参数为气压0.4MPa，喷砂时间30S，并加入220目玻璃砂，开启喷砂机，将喷砂后的钕铁硼磁体经纯水清洗，放入铝钝化液中浸泡，钝化液的浓度为10％，pH为4.5，浸泡2min后取出，经纯水清洗和酒精浸泡后烘干，即获得抗腐蚀能力较好的钕铁硼磁体。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于：在钕铁硼磁体表面经多弧离子镀镀铝。
实施例3
本实施例与实施例1的区别仅在于：在钕铁硼磁体表面经真空蒸镀镀铝。
实施例4
本实施例与实施例1的区别仅在于：喷砂磨料为白刚玉砂。
实施例5
本实施例与实施例1的区别仅在于：在钝化液中浸泡时间为3min。
实施例6
本实施例与实施例1的区别仅在于：在钕铁硼磁体表面经磁控溅射镀锌，所述钝化液为锌钝化液。
实施例7
本实施例与实施例1的区别仅在于：在钕铁硼磁体表面经磁体水溶液电镀镀锌，所述钝化液为锌钝化液。
实施例8
本实施例与实施例1的区别仅在于：钕铁硼磁体的规格为100-50-8mm。
对比例1
本发明所述一种提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法的一种对比例，包含以下步骤：取规格为50-20-5mm的钕铁硼磁体，采用水溶液法进行表面镀锌。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于：将钕铁硼磁体表面经磁控溅射镀铝后直接放入钝化液中钝化。
效果例
将实施例1-8、对比例1、2的钕铁硼磁体进行表面光亮度检查并进行中性盐雾检测，所述钕铁硼磁体的光亮度和盐雾生红锈时间见下表1。
表1
外观光泽度 盐雾生红锈时间/h
实施例1 六面光亮 360
实施例2 六面光亮 312
实施例3 六面光亮 384
实施例4 六面光亮 408
实施例5 六面光亮 456
实施例6 六面光亮 312
实施例7 六面光亮 298
实施例8 六面光亮 312
对比例1 六面光亮 36
对比例2 六面灰暗 120
由表1可知，本发明采用喷砂法结合钝化工艺，可使钕铁硼磁体表面外观呈六面光亮，并使钕铁硼磁体表面的盐雾生红锈时间均长达290h以上，其中，实施例4、5中钕铁硼磁体表面的盐雾生红锈时间均＞400h；而对比例1采用传统水溶液镀锌方法处理的钕铁硼磁体，其表面的盐雾生红锈时间与实施例1-8相差很大，只有36h，对比例2由于未采用喷砂工艺，得到的钕铁硼磁体的光亮度很差，且其表面盐雾生红锈时间仅为120h，也与实施例相差较大。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1、在钕铁硼磁体表面镀金属层；
S2、对镀金属层后的钕铁硼磁体进行喷砂、清洗；
S3、将步骤S2中清洗后的钕铁硼磁体置于钝化液中钝化；
S4、清洗钝化后的钕铁硼磁体。
2.如权利要求1所述提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法，其特征在于，所述步骤S1中，金属层可为铝或锌。
3.如权利要求1所述提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法，其特征在于，所述步骤S1中，金属层的镀层方法为化学溶液法、磁控溅射法、多弧离子镀法、真空蒸镀法或电镀法。
4.如权利要求1所述提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法，其特征在于，所述步骤S1中，金属层的厚度为5-20μm。
5.如权利要求1所述提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法，其特征在于，所述步骤S2中，喷砂方式为干法喷砂或湿法喷砂。
6.如权利要求1所述提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法，其特征在于，所述步骤S2中，喷砂气压为0.3-0.7MPa，喷砂时间为10-60S。
7.如权利要求1所述提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法，其特征在于，所述步骤S2中，喷砂磨料包含玻璃砂、金刚砂、白刚玉砂和铁砂中的至少一种。
8.如权利要求1所述提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法，其特征在于，所述步骤S3中，钝化液的浓度为9-10％，pH为3-6，钝化温度为20-40℃。
9.如权利要求1所述提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法，其特征在于，所述步骤S3中，钝化时间为1-5min。
10.如权利要求1-9任一项所述提高钕铁硼磁体抗腐蚀能力的方法在海上风力发电方面的应用。
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