[发明专利]钕铁硼磁体表面硬质铝膜层的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及钕铁硼磁体防腐技术领域，具体地讲是钕铁硼磁体表面硬质铝膜层的制备方法；主要用于钕铁硼磁体表面硬质铝膜层的制备。

背景内容：

钕铁硼磁体由于富钕相和Nd₂Fe₁₄B相之间电位差的存在，以及钕铁硼磁体的吸氢作用使得其极易发生腐蚀，在钕铁硼磁体表面制备防腐膜层是目前采用的最为普遍的钕铁硼磁体防腐方式，主要有如下几种方式：

a、电镀技术，广泛应用于钕铁硼磁体的表面防腐膜层的制取，但由于其对磁体易产生损伤以及对环境的不友好性，越来越受到限制；

b、多弧离子镀、磁控多弧离子镀、真空蒸镀、磁控溅射技术，在钕铁硼磁体表面镀铝膜，用于钕铁硼磁体表面防腐，但由于铝膜层质软，因此很容易由于磕碰等原因划伤，进而影响镀层的防腐效果。

发明内容：

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种钕铁硼磁体表面硬质铝膜层的制备方法；主要解决现有的钕铁硼磁体表面镀铝膜层质软、防腐能力差的问题。

本发明的技术方案：钕铁硼磁体表面硬质铝膜层的制备方法，其特殊之处在于，包括如下工艺步骤：

a钕铁硼磁体表面铝膜层的制备；采用真空镀铝方式在钕铁硼磁体表面生成一层铝膜层；

b钕铁硼磁体表面铝膜层上硬质氧化物膜层的转变生成；将镀铝后的钕铁硼磁体作为阳极，置于电解液中进行阳极氧化，在钕铁硼磁体表面的铝膜层上转化生成铝的硬质氧化物膜层。

进一步的，a步骤所述的真空镀铝方式为多弧离子镀、磁控溅射、磁控多弧离子镀或真空蒸镀。

进一步的，a步骤所述的铝膜层厚度5-40μm。

进一步的，b步骤所述的电解液为硫酸、铬酸、硼酸、草酸或其混合酸。

本发明所述的钕铁硼磁体表面硬质铝膜层的制备方法与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步：工艺流程简单，制备过程对钕铁硼磁体本身损伤较小，硬质膜层与基体的结合力高，硬度较普通铝膜相比提高了8倍，耐蚀性能大大提高。

附图说明：

图1是实施例1的钕铁硼磁体表面硬质铝膜层截面图；

图2是图1所示截面的成分分析图；

图3是实施例1的硬质铝膜层表面显微硬度压痕图；

图4是现有的普通铝膜层表面显微硬度压痕图；

图5是实施例1的硬质铝膜层与现有的普通铝膜层硬度对比图。

具体实施方式：

为了更好地理解与实施，下面结合实施例详细说明本发明；所举实施例仅用于解释本发明，并非用于限制本发明的范围。

实施例1，将经过预磨，抛光，酒精清洗过的钕铁硼磁体样件置于多弧离子镀膜机真空室内，将真空室内压强抽到5×10^-3-5.5×10^-3Pa后通入氩气至真空度到0.3-0.35Pa，打开偏压电源使工件电压升至400v，进行清洗10min；打开弧电源，弧电流调节到60A，60s后将偏压电压调低到100V，镀铝200min，完成钕铁硼磁体表面铝膜层的制备，铝膜层厚度为5-40μm；将镀铝后的钕铁硼磁体作为阳极，以铝板作为阴极置于质量分数为15%的硫酸溶液中，硫酸溶液的温度保持在18-20℃，阳极氧化电压控制在12V，阳极氧化2分钟后取出试样，完成硬质铝膜层的制备。

对上述实施例1制备的硬质铝膜层进行截面观察和成分扫描，所得结果分别如图1和图2所示，从图1上可以明显的看到铝的硬质氧化物膜与铝膜层的分界，从图2可以看出氧元素在膜层中随深度的变化，说明确实制备出了铝的氧化物膜层。对硬质铝膜及普通铝膜进行显微硬度试验，压痕分别如图3和图4所示，硬度结果如图5所示，从图3和图4可以看出硬质铝膜表面上的压痕明显小于普通铝膜层表面压痕，从图5可以看出硬质铝膜层的显微硬度平均值为1082约为普通铝膜的8倍。

实施例2，将经过预磨，抛光，酒精清洗过的钕铁硼磁体工件置于多弧离子镀膜机真空室内，将真空室内压强抽到2×10^-3后，通入氩气至真空度达到0.2Pa，打开偏压电源使工件电压升至350v，进行清洗15min；打开阴极弧源，弧电流调节到50A，维持原偏压70S后，将偏压电压调到100V，镀铝100min以上，使镀铝膜层的厚度为5-40μm，完成钕铁硼表面铝膜层的制备；将镀铝后的钕铁硼磁体，作为阳极，以铝板作为阴极置于质量分数为18%的硫酸溶液中，调节阳极工件的电压在15V，阳极氧化3分钟后取出试样。