[发明专利]一种稀土永磁材料表面处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土永磁材料表面处理方法。

背景技术

稀土金属基永磁体，例如，以Nd-Fe-B基永磁体为代表的R-Fe-B基永磁体，或者以Sm-Fe-N基永磁体等为代表的R-Fe-N基永磁体等利用的是资源丰富的廉价材料并具有优异的磁性能，并且特别是就上述两类永磁体而言，R-Fe-B基永磁体今天在各个领域得到应用。然而，由于稀土金属基永磁体含有反应性高的稀土金属，即：R，因此它们在大气环境中易于发生氧化和腐蚀，而且，当该永磁体未经任何表面处理使用时，在存在少量酸性或碱性物质或者水条件下腐蚀趋于从表面开始，从而产生锈蚀，这会引起磁性能的下降和波动。而且，当这种生锈的磁体嵌入在磁性回路和类似装置中时，锈蚀可能会四处扩展，从而对周边的元件造成污染。

因此，长期以来，人们就已公知在稀土金属基永磁体的表面上形成各种类型的耐蚀膜。另一方面，随着近来稀土金属基永磁体应用范围的扩大，要求在稀土金属基永磁体表面上形成的耐蚀膜具有优异的性能，其不仅耐蚀性高，而且，当用于温度变化的苛刻环境时还具有良好的耐热性。此外，还要同以在嵌入元件时使用的粘结剂为代表的有机树脂具有良好的粘结性能。而且，要求形成的耐蚀膜廉价。因此，本发明的目标是提供在表面上存在同时具有优异耐热性能和优异结合性能的廉价耐蚀膜的稀土金属基永磁体。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：本发明的目的是为粉未冶金材料及在酸碱溶液中易腐蚀材料提供一种镀层无孔隙、厚度均匀且耐蚀性强的表面方法。具体如下：包括以下步骤：

(1)稀土永磁材料的制备

稀土永磁材料为RE-Fe-M-B，其中RE是稀土元素中的至少一种，并且M是选自Ti、Nb、Al、V、Mn、Sn、Ca、Mg、Pb、Sb、Zn、Si、Zr、Cr、Ni、Cu、Ga、Mo、W和Ta中的至少一种元素，并且这些元素的含量在如下范围内：3at％≤RE≤15at％、75at％≤Fe≤88at％、0at％≤M≤3at％，0.2at％≤B≤8at％。

(2)表面清洗

a.采用机械滚磨倒角法，将稀土永磁材料与棕刚玉砂按体积比为1∶(2～3)置入密闭滚筒内，总量占滚筒总体积的4/5，然后加入浸润液浸没试样；启动滚筒，滚筒转速为10-20r/min，时间为80-100小时;b.将稀土永磁材料取出后置于含有4-6％NaOH、10-20％Na2CO3、1-4％Na3PO4的水溶液中超声波清洗；其中水溶液温度为85-100℃，超声波频率为85-100kHz、功率为50～500w，处理时间为20-40分钟；接着将稀土永磁材料置于浓度为1-2g·L-1的硬脂酸钠水溶液中，超声波清洗；c.最后在去离子水中超声波清洗；d.烘干；

(3)喷丸处理

在室温条件下采用碳化硅对稀土永磁材料表面施进行喷丸处理；所述碳化硅粒度为100-200目，喷丸机的压力为0.1～8MPa，喷丸角度为10度～90度；

(4)活化处理

采用含柠檬酸5～30g·L-1，氟化铵5～40g·L-1的活化溶液，在室温下活化时间为：1-3分钟；

(5)表面镀膜处理

电镀水溶液主要组成为：硫酸镍100-200g·L-1、NiC12·6H2O30～50g·L-1、H3BO350-100g·L-1、乙酸钠：12～24g·L-1、十二烷基硫酸钠0.1-1g·L-1，1，4-丁炔二醇0.3～0.5g·L-1、甘氨酸：1～10g·L-1，硫脲6～10ppm，纳米级TiO2颗粒30-60g·L-1；

其中纳米级TiO2颗粒在加入电镀水溶液前要进行预处理：即先在重量百分比浓度为1-9％的NaOH溶液中煮沸，然后用清水洗涤，再在稀酸溶液中清洗后又清水洗涤，最后缓慢加入电镀水溶液中，用超声波分散10-20分钟；电镀的频率19～80kHz，功率50～500W，pH为4-5，温度55-68℃，电镀中的电流密度为2-5A·dm-2，电镀60分钟，电镀过程中采用间歇式搅拌；电镀后膜厚度在0.5μm-30μm;

(6)二次镀膜处理