[发明专利]一种钕铁硼永磁材料的铬锌涂层的表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料的表面处理领域，尤其是涉及钕铁硼永磁材料的表面处理技术，具体地说，本发明涉及一种用于钕铁硼永磁材料的铬锌涂层的表面处理方法。

背景技术

近年来钕铁硼(NdFeB)永磁材料的应用和发展十分迅速，而钕铁硼永磁材料的防护成功与否关系到材料能否推广应用的关键技术之一。该材料主要是由稀土金属钕Nd、铁和硼等元素通过粉末冶金工艺制备而成。作为目前最强的磁性材料，已经广泛应用于电镀器件、机械、医疗、汽车等诸领域，应用前景十分广阔。

钕铁硼永磁材料应用的前提是首先要解决好钕铁硼永磁材料的防腐问题。作为一种粉末冶金工艺制备而成的多孔材料，因其中的富钕相，钕铁硼主相及边界相很容易形成晶间腐蚀。钕铁硼粉末合金中的稀土元素钕，性质活泼，使整个钕铁硼合金的耐蚀性能变得很差，在湿热的环境中极易生锈腐蚀，因腐蚀失效造成磁性能的下降或损坏，严重影响了钕铁硼永磁体的使用寿命，降低了产品的稳定性和可靠性。钕铁硼永磁材料的磁性能与其组织结构有很大的关系。钕铁硼永磁体的主相是磁体磁性能的主要来源。对矫顽力贡献最大的是富钕相。当钕铁硼永磁材料发生腐蚀以后材料的磁性能将发生巨大的变化。因此，钕铁硼永磁材料极佳的耐热性、无氢脆性、良好的可再涂性和无污染，特别是防腐问题，一直是钕铁硼永磁材料需要解决的主要问题。因为(1)极佳的耐热性：锌铬涂层的铬酸聚合物中没有结晶水，且锌片的熔点较高，所以涂层高温耐蚀性极好。锌铬涂层耐热温度可达300℃，在250℃下连续长期使用，其耐蚀性能几乎不受影响，而电镀锌层表面钝化膜在70℃左右开始被破坏，耐蚀能力急剧下降。(2)无氢脆性：锌铬涂层技术处理过程中无酸洗、电沉积、电解等工序，也就没有电镀锌过程导致析氢的电化学反应，所以不会使材质产生氢脆。(3)良好的可再涂性：涂层外观为银灰色与基材、各种涂料均有良好的结合力，可作为面层使用，也可作为各种涂料的底层使用，在美、日汽车生产中常用作涂料底层取代有污染的磷化处理，同时大大提高整体的耐蚀性能.优异的渗透性。锌铝涂层处理液能渗入工件紧密结合处，形成防锈涂层。如果使用电镀锌的方法，由于屏蔽作用，管状部件的内面几乎电镀不上。但是，因为锌铝涂层处理是采用涂覆方式，具有很好的渗透性，所以可以应用它来提高内外面的防锈能力。(4)无污染：电镀锌时存在含有锌、碱、铬酸等的污水排放问题，会造成较大的污染，热浸锌时温度较高，释放的锌蒸汽和HCl对人体健康危害较大，目前大多数的热浸锌生产都必须远离城市和农村的地方进行。

目前钕铁硼永磁材料的防腐方法有很多。其中有电镀镍、电镀锌(CN1421547A、CN1056133A)、电镀多层镍、镀铜(CN1514889A)，磷化(200510020633X)、电泳漆等多种方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于钕铁硼永磁材料的铬锌涂层的表面处理方法，所述方法包括如下步骤：

(1)倒角磨光：采用机械振磨或者滚磨倒角法对钕铁硼永磁材料进行常规磨光；

(2)脱脂除油：使用磷酸钠、碳酸钠或氢氧化钠进行常规脱脂除油；

(3)喷砂除锈：采用常规干法喷砂除锈；和

(4)锌铬涂层处理：使用锌铬液对钕铁硼永磁材料表面进行锌铬涂层处理，其中，所述锌铬液包括金属粉、无机粉、有机粉、烃甲基纤维素或黄原胶、聚乙二醇、烷基酚聚氧乙烯醚、铬酸、二羟二乙基乙醚、植酸、和余量的水；其中，金属粉包括锌粉、锌粉和铝粉；无机粉包括氧化镁和/或二氧化锰；有机粉包括聚四氟乙烯。

优选地，金属粉的含量为30-40wt％，无机粉的含量为0.3-5wt％，有机粉的含量为0.3-5wt％，烃甲基纤维素或黄原胶的含量为3～4wt％，聚乙二醇的含量为1-2wt％，烷基酚聚氧乙烯醚的含量为1-2wt％，铬酸的含量为1～16wt％，二羟二乙基乙醚的含量为10-15wt％，植酸的含量为1-2wt％；金属粉、无机粉和有机粉的粒度均不小于100目。

优选地，所述锌粉、铝粉分别为鳞片状金属粉形式的单质，锌粉的含量为20-35wt％，铝粉的含量为0-10wt％。

优选地，所述锌铬涂层中锌的含量为65～91wt％，铝含量0～20wt％，铬含量为1～15wt％。所述锌铬涂层锌片或铝片晶粒的厚度为0.1～0.4微米，长度为3～10微米，所述锌铬涂层的厚度为5～30微米。

优选地，所述锌铬涂层的处理的方法包括浸涂，喷涂和刷涂。所述永磁材料为烧结钕铁硼永磁材料或粘结钕铁硼永磁材料。