[发明专利]一种防腐涂液、制备方法及其应用

说明书

本发明提供的一种防腐涂液，包括固体成分和溶剂，固体成分包括65～85％的锌粉、5～25％的镍粉以及0～15％的辅料。本发明的防腐涂液以锌粉和镍粉作为主成分，两者配合使用有效提高涂层耐腐性能。

技术领域

本发明属于磁性材料防护技术领域，涉及一种防腐涂液、制备方法及其应用。

背景技术

稀土永磁材料因其优异的磁性能被广泛应用于生活和科技各个领域。但磁性功能器件在长时间使役过程中，因受环境温湿度、酸碱度等影响极易发生腐蚀，从而导致磁体性能失效，造成资源浪费和安全隐患。工业上通常采用外加表面防护层来提高稀土永磁材料的耐腐蚀性能，主要方式包括电镀、化学镀、磷化、物理气相沉积、有机涂层等。烧结钕铁硼磁体有大量的孔隙，易残留镀液，造成对磁体和镀层的长期腐蚀，且在电镀过程中易造成氢脆而导致涂层破坏，削弱了金属沉积层的屏蔽作用，使磁体在使用中容易粉化或发生镀层剥落。干法镀技术虽然避免了湿法镀技术的一些缺点，但成本高，且对磁体形状尺寸要求高。锌铬膜涂层技术虽然较污染严重的电镀锌、热浸镀锌、电镀镉、锌基合金镀层、磷化等多种传统的防腐蚀处理工艺有很大的优势，然则，采用锌铬膜涂层技术形成的单一锌铬膜与基体间的结合力差，耐候性能和硬度、耐磨耗能力也较传统镀层弱，多次涂覆和多重复合涂层都使得成本较高，尤其是Cr³⁺有毒性。

随着全球能源资源和环境问题的日益突出，我国率先提出了“碳达峰、碳中和”的科技创新部署。开发适合稀土永磁体高效环保防腐涂料及涂层制备技术，未来在海洋和航空等高精尖设备防护领域的应用必将迎来新的发展机遇。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种防腐涂液、制备方法及其应用，以克服现有技术中的不足。

本发明的一个目的通过以下技术方案来实现：

一种防腐涂液，包括固体成分和溶剂，固体成分包括65～85％的锌粉、5～25％的镍粉以及0～15％的辅料。

作为优选，辅料为云铁灰、云母粉、金属氧化物、金属无机盐中的一种或多种。

本发明防腐涂液以锌粉和镍粉作为主要成分，从金属发生腐蚀的电极电位得到：锌的电极电位大约为-0.762V，镍的电极电位大约为-0.246V。当锌镀层处于腐蚀介质中时，会发生腐蚀生成Zn(OH)₂，进一步与Cl^-作用生成ZnO、ZnCl₂，而ZnCl₂可溶于水，ZnO是半导体，因此单独的锌镀层耐蚀性较差；当镍存在时，从腐蚀动力学原理得到，镍会使氧的还原电位提高，可以有效稳定Zn(OH)₂使其难易转变为ZnO，锌镍涂层腐蚀产物主要是水合ZnCl₂·4Zn(OH)₂·H₂O，该产物不导电、不溶于水且致密度高，能有效降低涂层腐蚀速率，从而提高涂层的耐腐蚀性能。

云铁灰、云母粉、金属氧化物、金属无机盐作为辅料添加。其中，云铁灰、云母粉价格低廉，涂液中添加少量云铁灰、云母粉可以替代锌镍粉的使用量；同时在富锌涂液中添加云铁灰、云母粉，可大大提高涂层的屏蔽性能，改善涂层的抗老化性能，增强涂层与基体的结合强度，防止龟裂、变色；在涂液中通过添加少量金属氧化物和/或金属无机盐，可以改善涂液配置过程的稳定性以及存放时间，改善涂层的耐腐蚀性能和机械强度。

作为优选，锌粉为片状，平均片径为10～50μm、平均厚度为0.1～0.5μm；镍粉为颗粒状，平均粒径为1～20μm。

进一步优选，锌粉为片状，平均片径为15～35μm、平均厚度为0.1～0.4μm；镍粉为颗粒状，平均粒径为5～15μm。

本发明采用的锌粉为片状，镍粉为颗粒状，片状锌粉和颗粒状镍粉制备的锌镍涂层宏观上具有层状交叠结构，且微观致密，能够起到阻断外界腐蚀介质扩散通道的作用。

作为优选，锌粉与镍粉的质量比为(3～8)：1。