一种表面处理剂和钕铁硼磁体的表面处理方法与流程

    专利查询2025-08-10  20

    本发明属于钕铁硼器件,具体涉及一种表面处理剂和钕铁硼磁体的表面处理方法。


    背景技术:

    1、钕铁硼磁体是由稀土钕、铁、硼形成的四方晶系晶体,磁能积大于钐钴磁铁,是当前磁能积最大的物质,因其具有优异的综合磁性能,被誉为“磁王”,在空调压缩机、永磁曳引机、磁吸盘等传统行业中是必不可少的部件,同时在新能源驱动电机、风力发电等同碳中和、碳减排密不可分的新兴行业中也有着广泛的应用。然而,钕铁硼磁体的耐腐蚀性能较差,往往需要进行表面防护,常用的方法是表面镀金属防护层和有机或无机涂层。

    2、除电镀、电泳、真空镀等包括前处理的工艺外,油漆喷涂、浸涂等工艺也都需要进行预处理,使钕铁硼器件表面均匀平整。常规的钢铁类处理剂,通常与钕铁硼器件的特性有所不匹配,用于表面处理时,甚至会对钕铁硼器件的性能产生不良影响,例如钕铁硼器件中含30%左右的稀土元素时,由于稀土元素较为活泼,钕铁硼器件会因为稀土吸氢出现氢碎而粉化,使用寿命大大降低;此外如果用磷化方法制作表面处理剂来处理钕铁硼器件,其pct试验(高压加速老化寿命试验)的水平仅在24小时上下,性能较差。因此,需要研究能获得优异表面处理效果的钕铁硼器件表面处理剂。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是针对上述技术问题,提供一种表面处理剂,以稀土除氢剂和稀土稳定剂作为主要功能成分,结合中和剂、缓蚀剂和偶联剂,可以实现对钕铁硼磁体表面的高效处理效果。

    2、本发明技术方案中的表面处理剂,包括以下重量百分数的组分:4.0~8.0%稀土除氢剂、3.0~6.0%稀土稳定剂、5.0~10.0%中和剂、10.0~15.0%缓蚀剂、2.0~8.0%偶联剂。

    3、稀土除氢剂可以有效吸收游离的新生态氢原子,防止钕铁硼磁体中稀土元素对氢原子的吸附而产生氢碎,稀土稳定剂可以防止钕铁硼磁体腐蚀,结合中和剂、缓蚀剂和偶联剂,实现对钕铁硼磁体表面的高效处理效果。

    4、进一步地,稀土除氢剂包括以下重量份数的组分:10.0~15.0份钼酸铵、5.0~10.0份高锰酸钾、5.0~10.0份间硝基苯磺酸钠。

    5、钼酸铵主要作用磁体表面,间硝基苯磺酸钠主要作用在磁体孔隙,高锰酸钾作为指示剂,红色变淡即代表磁体表面除氢功能变差,三者协同防止磁体中稀土元素吸氢发生氢碎。

    6、进一步地,稀土稳定剂包括以下重量百分数的组分:10.0~15.0份氟化铵、8.0~12.0份磷酸三铵。

    7、稀土稳定剂可以与钕铁硼磁体中的稀土元素反应,生成氟化稀土和磷化稀土不溶物,覆盖在磁体表面,防止磁体表面的腐蚀,延长其使用寿命。

    8、进一步地,中和剂为有机胺化合物,可以列举为烷基胺、聚醚胺及其衍生物中的一种或多种。

    9、进一步地,缓蚀剂为苯骈三氮唑、三乙醇胺、苯甲酸钠中的一种或多种。

    10、进一步地,偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或两种。

    11、作为优选,上述表面处理剂还包括水。

    12、进一步地,稀土除氢剂是将钼酸铵、高锰酸钾和间硝基苯磺酸钠混合后得到。

    13、进一步地,稀土稳定剂是将氟化铵和磷酸三铵混合后得到。

    14、进一步地,上述表面处理剂是在搅拌作用下将缓蚀剂加入到水中溶解,然后加入偶联剂、中和剂、稀土除氢剂和稀土稳定剂混合得到。

    15、作为优选,搅拌速率为50~100rpm/min。

    16、本发明还提供一种钕铁硼磁体的表面处理方法,包括以下步骤:依次对钕铁硼磁体进行脱脂、水洗、酸洗、水洗后,浸泡在上述表面处理剂中,吹干后喷涂油漆并固化。

    17、作为优选,上述表面处理剂使用前稀释20~25倍。

    18、进一步地,酸洗时是用质量浓度2~5%的酸洗液。

    19、作为优选,酸洗液为硝酸溶液。

    20、进一步地,钕铁硼磁体在表面处理剂中浸泡20~50s。

    21、进一步地,喷涂油漆的厚度为18~25μm。

    22、进一步地,固化温度为150~200℃,时间为30~60min。

    23、相比现有技术,本发明的技术方案具有如下有益效果:

    24、(1)本发明以稀土除氢剂和稀土稳定剂作为主要功能成分,结合中和剂、缓蚀剂和偶联剂,得到一种表面处理剂,可以实现对钕铁硼磁体表面的高效处理效果;

    25、(2)稀土除氢剂可以有效吸收游离的氢原子,防止钕铁硼磁体中稀土元素对氢原子的吸附,稀土稳定剂可以防止钕铁硼磁体腐蚀;

    26、(3)稀土除氢剂中的钼酸铵、高锰酸钾和间硝基苯磺酸钠的协同作用下,实现对氢原子的充分吸收,防止磁体中稀土元素吸氢发生氢碎;

    27、(4)稀土稳定剂可以与钕铁硼磁体中的稀土元素反应,生成氟化稀土和磷化稀土不溶物,覆盖在磁体表面,防止磁体表面的腐蚀,延长其使用寿命。



    技术特征:

    1.一种表面处理剂,其特征在于,包括以下重量百分数的组分:4.0~8.0%稀土除氢剂、3.0~6.0%稀土稳定剂、5.0~10.0%中和剂、10.0~15.0%缓蚀剂、2.0~8.0%偶联剂。

    2.根据权利要求1所述的表面处理剂,其特征在于,稀土除氢剂包括以下重量份数的组分:10.0~15.0份钼酸铵、5.0~10.0份高锰酸钾、5.0~10.0份间硝基苯磺酸钠。

    3.根据权利要求1所述的表面处理剂,其特征在于,稀土稳定剂包括以下重量百分数的组分:10.0~15.0份氟化铵、8.0~12.0份磷酸三铵。

    4.根据权利要求1所述的表面处理剂,其特征在于,中和剂为有机胺化合物。

    5.根据权利要求1所述的表面处理剂,其特征在于,缓蚀剂为苯骈三氮唑、三乙醇胺、苯甲酸钠中的一种或多种。

    6.根据权利要求1所述的表面处理剂,其特征在于,偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或两种。

    7.根据权利要求1所述的表面处理剂,其特征在于,所述表面处理剂还包括水。

    8.一种钕铁硼磁体的表面处理方法,其特征在于,包括以下步骤:依次对钕铁硼磁体进行脱脂、水洗、酸洗、水洗后,浸泡在权利要求1所述的表面处理剂中,吹干后喷涂油漆并固化。

    9.根据权利要求8所述的表面处理方法,其特征在于,酸洗时是用质量浓度2~5%的酸洗液。

    10.根据权利要求8所述的表面处理方法,其特征在于,钕铁硼磁体在表面处理剂中浸泡20~50s。


    技术总结
    本发明属于钕铁硼器件技术领域,具体涉及一种表面处理剂和钕铁硼磁体的表面处理方法。所述表面处理剂,包括以下重量百分数的组分:4.0~8.0%稀土除氢剂、3.0~6.0%稀土稳定剂、5.0~10.0%中和剂、10.0~15.0%缓蚀剂、2.0~8.0%偶联剂;稀土除氢剂包括以下重量份数的组分:10.0~15.0份钼酸铵、5.0~10.0份高锰酸钾、5.0~10.0份间硝基苯磺酸钠;稀土稳定剂包括以下重量百分数的组分:10.0~15.0份氟化铵、8.0~12.0份磷酸三铵。所述钕铁硼磁体的表面处理方法,包括以下步骤:依次对钕铁硼磁体进行脱脂、水洗、酸洗、水洗后,浸泡在上述表面处理剂中,吹干后喷涂油漆并固化。

    技术研发人员:方祝福,江建峰,戴伟辉,王安木,李永成,王成坤,虞永胜
    受保护的技术使用者:宁波市镇海福永耀磁材加工有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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