本發(fā)明屬于燒結(jié)釹鐵硼永磁材料領(lǐng)域，具體涉及一種提高燒結(jié)釹鐵硼永磁體磷化膜耐蝕性的方法。
背景技術(shù)：
釹鐵硼永磁材料自上世紀(jì)80年代問世以來，因其具有優(yōu)異的磁性能，被廣泛應(yīng)用于電子、電器、儀表、醫(yī)療器械、電機(jī)、傳感器、汽車、風(fēng)電等諸多領(lǐng)域。但由于燒結(jié)釹鐵硼磁體因其材料組份及制備工藝的特殊性，導(dǎo)致磁體存在易氧化、耐蝕性差、自粉化能力強(qiáng)等缺點(diǎn)。
為了保護(hù)磁體不受外在環(huán)境的侵蝕，保持磁體性能的穩(wěn)定，磁體在加工后需要進(jìn)行表面防護(hù)處理。目前，燒結(jié)釹鐵硼磁體的表面防護(hù)方法主要有：磷化、電鍍鎳、電鍍鋅、電鍍錫、電泳、噴涂、真空鍍鋁以及其它合金鍍、化學(xué)鍍。近年來，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車電機(jī)磁體需求量不斷上升，因磷化膜具有優(yōu)良的粘膠性、耐磨性和絕緣性，且磷化成本低廉，所以磷化工藝被廣泛應(yīng)用于電機(jī)磁體的表面處理。但是磁體經(jīng)磷化處理后，其表面的磷化膜耐蝕性較差，就普通低溫磷化而言，磁體經(jīng)磷化處理后，取樣做濕熱實(shí)驗(yàn)(實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)gjb150.9a-2009)3小時(shí)不到就生銹了，甚至有的磁體磷化處理后，晾干后就會(huì)出銹點(diǎn)。其原因在于：首先，燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的制備屬粉末冶金，又因磁體本身加工過程的復(fù)雜性，導(dǎo)致磁體表面疏松、多孔，因而在其表面形成的磷化膜連續(xù)性差且孔隙率高，故耐蝕性差。其次，因?yàn)闊Y(jié)釹鐵硼永磁材料是由主相nd2fe14b、富nd相、富b相組成的多相粉末合金，當(dāng)磁體置于磷化液中進(jìn)行磷化時(shí)，由于富nd相較活潑，在磷化反應(yīng)過程中會(huì)成為微陽極區(qū)被優(yōu)先快速腐蝕，導(dǎo)致陽極區(qū)成膜滯后且緩慢，導(dǎo)致膜層較薄，同時(shí)在微陰極區(qū)快速形成磷化膜，磷化膜結(jié)晶粗大、孔隙率高，這就使得整個(gè)磁體表面的磷化膜極為不均、多孔，甚至不完整，故耐蝕性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)以上燒結(jié)釹鐵硼磁體磷化處理后，表面磷化膜耐蝕性不好的現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種能夠有效提高燒結(jié)釹鐵硼磁體表面磷化膜耐蝕性的方法。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
一種提高燒結(jié)釹鐵硼磁體磷化膜耐蝕性的方法,包括下述步驟：
(1)將加工成型的釹鐵硼磁體進(jìn)行倒角處理，使倒角的r角為0.1-1.0mm；
(2)依次對(duì)其進(jìn)行除油、酸洗、水洗處理；
(3)將水洗后的產(chǎn)品經(jīng)兩道去離子水逆流清洗后，立即放入20-30℃的表調(diào)液中，在攪拌情況下進(jìn)行表調(diào)1-3min；所述表調(diào)液是由鈦鹽表調(diào)劑、納米fe粉微粒和去離子水組成；
(4)放入20-40℃的磷化液中進(jìn)行磷化處理10-20min，并循環(huán)過濾。
進(jìn)一步方案，所述步驟(2)中除油處理是指將經(jīng)倒角處理后的產(chǎn)品放進(jìn)溫度為40-60℃的除油液里，超聲除油15-45min后取出，再以50-70℃的熱水清洗干凈；
所述酸洗是將除油后的產(chǎn)品經(jīng)兩道自來水逆流清洗10-30s后，再放入濃度為3-6g/l的硝酸中酸洗40-100s；
所述水洗將經(jīng)酸洗后的產(chǎn)品經(jīng)兩道自來水逆流清洗10-30s后，再放入盛有流動(dòng)水的超聲清洗機(jī)里清洗40-180s。
進(jìn)一步方案，所述表調(diào)液中鈦鹽表調(diào)劑中鈦元素(ti4+)的濃度為0.07-0.15g/l、納米fe粉微粒的濃度為0.3-0.9g/l。
所述表調(diào)液的ph值為8-9.5，鈦鹽表調(diào)劑中的膠體鈦的粒徑為100-500nm，納米fe粉微粒的粒徑為20-60nm。
進(jìn)一步方案，所述磷化液是由以下組份組成：
所述磷化液的總酸度為20-30點(diǎn)，游離酸度為2-3點(diǎn)。
本發(fā)明是將加工成型后的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行：倒角去毛刺、超聲波除油、硝酸去除氧化皮、超聲波清洗、鈦鹽混合納米fe粉微粒表調(diào)、低溫鋅系磷化等一系列處理后，以提高燒結(jié)釹鐵硼磁體表面磷化膜耐蝕性。其中，通過倒角去毛刺、超聲波除油、硝酸去除氧化皮、超聲波清洗的處理后，使燒結(jié)釹鐵硼磁體表面潔凈，且具有活性，利于后續(xù)的表調(diào)和磷化；其次，經(jīng)過表調(diào)液表調(diào)，由于表調(diào)液中的鈦鹽表調(diào)劑是鈦酸和多聚磷酸鈦的混合物，其在水溶液中能形成穩(wěn)定的膠團(tuán)，當(dāng)納米fe粉微粒遇到膠團(tuán)時(shí)，會(huì)吸附在其表面，同時(shí)膠團(tuán)的中心膠粒為(tio)，帶有正電荷，當(dāng)表面清潔后的磁體進(jìn)入表調(diào)液時(shí)，這些攜帶納米fe粉微粒的膠團(tuán)會(huì)迅速吸附于磁體表面，使磁體表面形成無數(shù)個(gè)均勻的活性點(diǎn)；然后，當(dāng)這些經(jīng)過表調(diào)后的磁體進(jìn)入磷化液以后，磁體表面這些活性點(diǎn)周圍的納米fe粉微粒會(huì)優(yōu)先溶解，并在這些活性點(diǎn)生成磷化膜，這些磷化膜均勻的分布在磁體表面，起到很好的封孔和錨固作用，更重要是這些先形成的磷化膜在后續(xù)的磷化反應(yīng)過程能夠有效阻止作為微陽極區(qū)富nd相的快速腐蝕，起到很好的阻陽效果，使陽極反應(yīng)受到抑制，反應(yīng)向成膜方向進(jìn)行，同時(shí)也降低了微陰極區(qū)的反應(yīng)速度，使陰極區(qū)的成膜更加細(xì)致，從而使得磁體表面的磷化膜均勻、細(xì)致、完整，具有優(yōu)良的耐蝕性。
所以，本發(fā)明的有益效果具體在于：
1)使燒結(jié)釹鐵硼磁體經(jīng)本發(fā)明的方法處理后獲得優(yōu)良的耐蝕性；
2)能有效地提高磷化膜的密著性，提高附著力；
3)能夠有效地提高磁體表面的粘膠性能；
4)磷化過程產(chǎn)生沉渣少，延長(zhǎng)磷化液的使用壽命，減少污染排放；
5)能耗小，磷化時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低。
具體實(shí)施方式
下述實(shí)施例是對(duì)于本發(fā)明內(nèi)容的進(jìn)一步說明以作為對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的闡釋，但本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容并不僅限于下述實(shí)施例所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以且應(yīng)當(dāng)知曉任何基于本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的簡(jiǎn)單變化或替換均應(yīng)屬于本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
(1)取規(guī)格為25×12×4的燒結(jié)釹鐵硼磁體若干用剛玉石磨料在螺旋振動(dòng)光飾機(jī)倒角，倒角后產(chǎn)品r角控制在0.5mm；
(2)將倒角之后的產(chǎn)品用清水洗凈后放進(jìn)溫度為40℃的除油液里，開啟超聲波，除油15mins后取出，再用50℃的熱水清洗干凈；
(3)將熱水清洗后的產(chǎn)品經(jīng)兩道自來水逆流清洗10s；然后放入濃度為3g/l的硝酸里酸洗40s；
(4)將酸洗后的產(chǎn)品經(jīng)兩道自來水逆流清洗10s；然后放入盛有流動(dòng)水的超聲清洗機(jī)里清洗40s；
(5)將超聲水洗后的產(chǎn)品再經(jīng)兩道去離子水清洗后，立即放入表調(diào)液中，伴有持續(xù)機(jī)械攪拌進(jìn)行表調(diào)，其表調(diào)工藝為：
(6)將表調(diào)處理后產(chǎn)品不經(jīng)水洗直接放入磷化液中，并持續(xù)循環(huán)過濾，其磷化工藝為：
按上述工藝方法實(shí)施后，將磷化后的產(chǎn)品水洗、烘干，再取樣做濕熱實(shí)驗(yàn)(實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)gjb150.9a-2009)，30h開始出現(xiàn)生銹。
對(duì)比例1
使用上述相同的工藝，只是將上述步驟(5)省略，將磷化后的產(chǎn)品水洗、烘干，再取樣做濕熱實(shí)驗(yàn)(實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)gjb150.9a-2009)，2.5h開始出現(xiàn)生銹。
比較實(shí)施例1和對(duì)比例1可看出，本發(fā)明將燒結(jié)釹鐵硼磁體經(jīng)鈦鹽溶液混合納米fe粉微粒進(jìn)行表調(diào)后，再磷化，其磷化膜的耐蝕性可得到了大幅提高。
實(shí)施例2
(1)取規(guī)格為φ10.5×2的燒結(jié)釹鐵硼磁體若干用剛玉石磨料在臥式滾筒光飾機(jī)倒角，倒角后產(chǎn)品r角控制在0.2mm；
(2)將倒角之后的產(chǎn)品用清水洗凈后放進(jìn)溫度為50℃的除油液里，開啟超聲波，除油30mins后取出，再用60℃的熱水清洗干凈；
(3)將熱水清洗后的產(chǎn)品經(jīng)兩道自來水逆流清洗20s；然后放入濃度為4.5g/l的硝酸里酸洗70s；
(3)將酸洗后的產(chǎn)品經(jīng)兩道自來水逆流清洗20s；然后放入盛有流動(dòng)水的超聲清洗機(jī)里清洗110s；
(4)將超聲水洗后的產(chǎn)品再經(jīng)兩道去離子水清洗后，立即放入表調(diào)液中進(jìn)行表調(diào)，其表調(diào)工藝為：
伴有持續(xù)機(jī)械攪拌
(5)將表調(diào)處理后產(chǎn)品不經(jīng)水洗直接放入磷化液中，其磷化工藝為：
伴有持續(xù)循環(huán)過濾
按上述工藝方法實(shí)施后，將磷化后的產(chǎn)品水洗、烘干，再取樣做濕熱實(shí)驗(yàn)(實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)gjb150.9a-2009)，33h開始出現(xiàn)生銹。
對(duì)比例2
使用上述相同的工藝，只是將上述步驟(5)省略，將磷化后的產(chǎn)品水洗、烘干，再取樣做濕熱實(shí)驗(yàn)(實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)gjb150.9a-2009)，2h開始出現(xiàn)生銹。
比較實(shí)施例2和對(duì)比例2可看出，本發(fā)明將燒結(jié)釹鐵硼磁體經(jīng)鈦鹽溶液混合納米fe粉微粒進(jìn)行表調(diào)后，再磷化，其磷化膜的耐蝕性可得到了大幅提高。
實(shí)施例3
(1)取規(guī)格為φ36-φ24×10.5的燒結(jié)釹鐵硼磁體若干用剛玉石磨料在螺旋振動(dòng)光飾機(jī)倒角，倒角后產(chǎn)品r角控制在0.8mm；
(2)將倒角之后的產(chǎn)品用清水洗凈后放進(jìn)溫度為50℃的除油液里，開啟超聲波，除油30mins后取出，再用60℃的熱水清洗干凈；
(3)將熱水清洗后的產(chǎn)品經(jīng)兩道自來水逆流清洗10s；然后放入濃度為5g/l的硝酸里酸洗80s；
(4)將酸洗后的產(chǎn)品經(jīng)兩道自來水逆流清洗15s；然后放入盛有流動(dòng)水的超聲清洗機(jī)里清洗100s；
(5)將超聲水洗后的產(chǎn)品再經(jīng)兩道去離子水清洗后，立即放入表調(diào)液中進(jìn)行表調(diào)，其表調(diào)工藝為：
伴有持續(xù)機(jī)械攪拌
(6)將表調(diào)處理后產(chǎn)品不經(jīng)水洗直接放入磷化液中，其磷化工藝為：
伴有持續(xù)循環(huán)過濾
按上述工藝方法實(shí)施后，將磷化后的產(chǎn)品水洗、烘干，再取樣做濕熱實(shí)驗(yàn)(實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)gjb150.9a-2009)，35h開始出現(xiàn)生銹。
對(duì)比例3
使用上述相同的工藝，只是將上述步驟(5)省略，將磷化后的產(chǎn)品水洗、烘干，再取樣做濕熱實(shí)驗(yàn)(實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)gjb150.9a-2009，160mins開始出現(xiàn)生銹。
比較實(shí)施例3和對(duì)比例3可看出，本發(fā)明將燒結(jié)釹鐵硼磁體經(jīng)鈦鹽溶液混合納米fe粉微粒進(jìn)行表調(diào)后，再磷化，其磷化膜的耐蝕性可得到了大幅提高。
實(shí)施例4
(1)取規(guī)格為r19×r21×25×18×3.5的燒結(jié)釹鐵硼磁體若干用剛玉石磨料在螺旋振動(dòng)光飾機(jī)倒角，倒角后產(chǎn)品r角控制在0.5mm；
(2)將倒角之后的產(chǎn)品用清水洗凈后放進(jìn)溫度為50℃的除油液里，開啟超聲波，除油40mins后取出，再用60℃的熱水清洗干凈；
(3)將熱水清洗后的產(chǎn)品經(jīng)兩道自來水逆流清洗10s；然后放入濃度為6g/l的硝酸里酸洗60s；
(4)將酸洗后的產(chǎn)品經(jīng)兩道自來水逆流清洗15s；然后放入盛有流動(dòng)水的超聲清洗機(jī)里清洗120s；
(5)將超聲水洗后的產(chǎn)品再經(jīng)兩道去離子水清洗后，立即放入表調(diào)液中進(jìn)行表調(diào)，其表調(diào)工藝為：
伴有持續(xù)機(jī)械攪拌
(6)將表調(diào)處理后產(chǎn)品不經(jīng)水洗直接放入磷化液中，其磷化工藝為：
伴有持續(xù)循環(huán)過濾
按上述工藝方法實(shí)施后，將磷化后的產(chǎn)品水洗、烘干，再取樣做濕熱實(shí)驗(yàn)(實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)gjb150.9a-2009)，28h開始出現(xiàn)生銹。
對(duì)比例4
使用上述相同的工藝，只是將上述步驟(5)省略，將磷化后的產(chǎn)品水洗、烘干，再取樣做濕熱實(shí)驗(yàn)(實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)gjb150.9a-2009)，130mins開始出現(xiàn)生銹。
比較實(shí)施例4和對(duì)比例4可看出，本發(fā)明將燒結(jié)釹鐵硼磁體經(jīng)鈦鹽溶液混合納米fe粉微粒進(jìn)行表調(diào)后，再磷化，其磷化膜的耐蝕性可得到了大幅提高。
實(shí)施例5
(1)取規(guī)格為r19×r21×25×18×3.5的燒結(jié)釹鐵硼磁體若干用剛玉石磨料在螺旋振動(dòng)光飾機(jī)倒角，倒角后產(chǎn)品r角控制在0.5mm；
(2)將倒角之后的產(chǎn)品用清水洗凈后放進(jìn)溫度為60℃的除油液里，開啟超聲波，除油45mins后取出，再用50℃的熱水清洗干凈；
(3)將熱水清洗后的產(chǎn)品經(jīng)兩道自來水逆流清洗10s；然后放入濃度為6g/l的硝酸里酸洗60s；
(4)將酸洗后的產(chǎn)品經(jīng)兩道自來水逆流清洗15s；然后放入盛有流動(dòng)水的超聲清洗機(jī)里清洗120s；
(5)將超聲水洗后的產(chǎn)品再經(jīng)兩道去離子水清洗后，立即放入表調(diào)液中進(jìn)行表調(diào)，其表調(diào)工藝為：
伴有持續(xù)機(jī)械攪拌
(6)將表調(diào)處理后產(chǎn)品不經(jīng)水洗直接放入磷化液中，其磷化工藝為：
伴有持續(xù)循環(huán)過濾
按上述工藝方法實(shí)施后，將磷化后的產(chǎn)品水洗、烘干，再取樣做濕熱實(shí)驗(yàn)(實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)gjb150.9a-2009)，26h開始出現(xiàn)生銹。
對(duì)比例5
使用上述相同的工藝，只是將上述步驟(5)省略，將磷化后的產(chǎn)品水洗、烘干，再取樣做濕熱實(shí)驗(yàn)(實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)gjb150.9a-2009)，110mins開始出現(xiàn)生銹。
比較實(shí)施例5和對(duì)比例5可看出，本發(fā)明將燒結(jié)釹鐵硼磁體經(jīng)鈦鹽溶液混合納米fe粉微粒進(jìn)行表調(diào)后，再磷化，其磷化膜的耐蝕性可得到了大幅提高。
以上所述的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補(bǔ)充或類似方式替代等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。