[发明专利]一种烧结NdFeB磁体表面高耐蚀复合涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于磁性材料表面防护领域，具体涉及一种烧结NdFeB磁体表面高耐蚀复合涂层及其制备方法。

背景技术

烧结NdFeB磁体自1983年问世以来，以其优异的磁能积、矫顽力和剩磁而被广泛应用于电机、电力、电子、汽车、风力发电、医疗器械、航空航天等诸多领域。但是，采用粉末冶金法制备的烧结NdFeB磁体具有三相结构(主要包括：主相Nd₂Fe₁₄B、富Nd相和富B相)，而且各相之间的电位差较大，尤其是富Nd相的电化学性最高，在潮湿、高温以及电化学环境中极易被腐蚀，严重限制了烧结NdFeB磁体应用领域的进一步拓展。因此，必须采取措施改善烧结NdFeB磁体的耐腐蚀性能。目前工业生产中主要采用添加合金化法和表面防护处理法来提高磁体的耐蚀性能，但合金化法会在一定程度上降低磁体的磁性能，且效果不明显。因此，工业生产中主要采用表面防护处理法在磁体表面添加防护涂层，能够显著提高磁体的耐蚀性能。

防护涂层是通过阻碍腐蚀介质与基体之间直接接触来减缓磁体的腐蚀。目前，烧结NdFeB磁体表面常用的防护措施如下：电镀、化学镀、有机涂层、物理气相沉积以及复合镀层。相对于电镀、化学镀金属涂层而言，有机涂层能够为磁体提供更加优异的酸、碱及盐雾腐蚀防护作用。对环芳烷作为一种保护性有机高分子材料，可在真空状态下进行化学气相沉积，对环芳烷分子的穿透力能使其在各种形状的磁体表面形成一层致密、无孔隙的优质保护层，具有优良的气体与水蒸气阻隔性能、物理机械性能和防腐蚀性能，而且该优异的对环芳烷材料不会影响任何被涂覆材料的性能。但是，对环芳烷是化学惰性材料，它与被保护基体之间的湿润性比较差、粘结强度不高，因此保护膜可能局部脱落，或在某些局部就根本没有涂覆上保护膜，作为有机涂层其硬度、强度等力学性能较差，限制了其应用领域的进一步拓展。因此，开发一种烧结NdFeB磁体表面高耐蚀、绿色环保且涂覆均匀结合力强的对环芳烷有机涂层具有重要的经济效益、社会效益和环保效益。

发明内容

本发明针对烧结NdFeB磁体表面单一对环芳烷有机涂层存在力学性能和耐蚀性能差的问题，提供一种烧结NdFeB磁体表面高耐蚀复合涂层及其制备方法。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种烧结NdFeB磁体表面高耐蚀复合涂层，所述的高耐蚀复合涂层为SiO₂/对环芳烷复合涂层，所述的高耐蚀复合涂层采用对环芳烷、六甲基二硅氧烷制备而成。

优选地，一种烧结NdFeB磁体表面高耐蚀复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)磁体预处理工艺：对烧结NdFeB磁体依次进行酸洗、喷砂处理；

(2)磁体涂覆前处理：对预处理后的磁体进行炉内前处理；

(3)高耐蚀复合涂层的制备：采用化学气相沉积法在步骤(2)处理后的烧结NdFeB磁体表面制备SiO₂/对环芳烷复合涂层，同时采用循环氩离子对制备的复合涂层进行轰击。

优选地，所述步骤(1)的具体过程如下：

首先，将烧结NdFeB磁体在5～12wt.％的硝酸溶液中酸洗10～30s；然后，将磁体在去离子水中超声清洗1～3min；最后，对磁体进行喷砂处理，喷砂材料为200～500目的棕刚玉，喷砂处理的角度为30～60°，时间为1～2min。

优选地，所述步骤(2)的具体过程如下：

将步骤(1)处理后的烧结NdFeB磁体放入化学气相沉积涂覆设备中，采用循环氩离子轰击工艺对烧结NdFeB磁体进行轰击，保持真空室真空度为1～5Pa、Ar₂流量为100～200sccm，轰击20～40min。

优选地，所述步骤(3)的具体过程如下：

采用化学气相沉积工艺同时对六甲基二硅氧烷和对环芳烷进行处理，分别生成氧化硅颗粒和对环芳烷单体，该氧化硅颗粒被生成的对环芳烷单体所包覆，随后在常温下沉积在烧结NdFeB磁体表面，形成SiO₂/对环芳烷复合涂层。

优选地，所述步骤(3)中对环芳烷和六甲基二硅氧烷的蒸发温度设为140～220℃，高温热解温度设为620～740℃，涂覆设备的真空度控制在1～4Pa。

优选地，所述步骤(3)中在制备SiO₂/对环芳烷复合涂层的同时采用循环氩离子对制备的复合涂层进行轰击夯实处理，Ar₂流量为40～100sccm。

与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：