[发明专利]钕铁硼永磁防腐绝缘镀层的制备方法及具有该镀层的钕铁硼永磁体

说明书

本发明提出一种钕铁硼永磁防腐绝缘镀层的制备方法及具有该镀层的钕铁硼永磁体，能够在不影响钕铁硼永磁体磁通量的前提下，制备获得牢固性和耐腐蚀效果好的钕铁硼永磁防腐绝缘镀层。该制备方法包括如下步骤：清洗半成品钕铁硼永磁体表面，去除污染物后烘干；将烘干的钕铁硼永磁体置于真空镀膜机的离子活化区，采用离子源对所述钕铁硼永磁体的表面进行活化处理；将活化后的钕铁硼永磁体移至真空镀膜机的真空镀膜区，在≤100℃下，采用真空磁控溅射方式在活化后的钕铁硼永磁体的表面依次沉积结合层、内保护层、过渡层和外保护层。

技术领域

本发明属于钕铁硼永磁材料的表面处理技术领域，尤其涉及一种钕铁硼永磁防腐绝缘镀层的制备方法及具有该镀层的钕铁硼永磁体。

背景技术

钕铁硼永磁材料(化学名NdFeB)属于第三代稀土永磁，因具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积等特性，被广泛应用于新能源电动汽车、风力发电用永磁电机、磁悬浮、无人机等众多朝阳行业。虽然钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能，然而其耐腐蚀性较差，因而，在现有技术中，通常在钕铁硼永磁材料表面镀防护层，以避免因磁体腐蚀而导致其磁性能降低，延长其使用寿命。

目前，钕铁硼永磁材料的防腐方法有多种，传统的方法是采用电镀或化学镀等湿法工艺在钕铁硼永磁体表面镀上镍、锌或镍-铜-镍的复合层，但采用这种湿法工艺，一旦镀液渗入钕铁硼永磁体的内部孔隙中，反而会造成永磁体的加速腐蚀。随着表面镀膜技术的发展，在现有技术中已有采用真空镀等干法工艺在钕铁硼永磁材料表面镀防护层的方法，克服了湿法工艺的不足。例如：专利CN101736304A公开了一种钕铁硼永磁体表面真空镀铝方法，其采用磁控多弧溅射的方法在钕铁硼永磁体表面镀上完整且耐腐蚀的铝镀层。然而，这种方法仍存在一些不足：(1)真空镀铝在250℃-300℃的高温下完成，虽然提高了镀层的耐盐雾能力，但经高温处理会存在钕铁硼永磁体磁通量降低的潜在风险；(2)现有的方法通常仅在钕铁硼永磁体的表面镀单层铝膜，镀层与钕铁硼永磁体之间为直接结合，钉扎效应偏弱，镀层的牢固性和耐腐蚀效果会有所降低。

因此，如何在不影响钕铁硼永磁体磁通量的前提下，制备牢固性和耐腐蚀效果更好的钕铁硼永磁防腐绝缘镀层，是当前急需解决的一项技术问题。

发明内容

本发明针对上述的技术问题，提出一种钕铁硼永磁防腐绝缘镀层的制备方法及具有该镀层的钕铁硼永磁体，该方法能够在不影响钕铁硼永磁体磁通量的前提下，制备获得牢固性和耐腐蚀效果好的钕铁硼永磁防腐绝缘镀层。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提出一种钕铁硼永磁防腐绝缘镀层的制备方法，包括如下步骤：

表面预处理：清洗半成品钕铁硼永磁体表面，去除污染物后烘干；

表面活化：将烘干的钕铁硼永磁体置于真空镀膜机的离子活化区，采用离子源对所述钕铁硼永磁体的表面进行活化处理；

真空镀膜：将活化后的钕铁硼永磁体移至真空镀膜机的真空镀膜区，在≤100℃下，采用真空磁控溅射方式在活化后的钕铁硼永磁体的表面依次沉积结合层、内保护层、过渡层和外保护层。

作为优选，所述结合层的厚度为10nm-1000nm，所述内保护层的厚度为1μm-10μm，所述过渡层的厚度为10nm-1000nm，所述外保护层的厚度为0.3μm-6μm。

作为优选，所述结合层的材料选自Al、Cr、Ti或不锈钢中的一种或多种。

作为优选，所述内保护层的材料选自Sn、Zn、Cu、Al、Si-Al、Zn-Al或Sn-Zn中的一种或多种。

作为优选，所述过渡层的材料选自Sn、Zn、Al、Si-Al、Zn-Al、Sn-Zn、SnO₂、ZnO或Al₂O₃中的一种或多种。