[發(fā)明專利]一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310009314.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN103060803A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C28/00
• 分類號(hào): C23C28/00;C23C22/05;C23C18/36
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料表面化學(xué)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種釹鐵硼永磁體表面復(fù)合涂層的制備方法。

背景技術(shù)

釹鐵硼系稀土永磁材料自1983年發(fā)明以來，其化學(xué)組成和制造工藝不斷完善和改進(jìn)，使得釹鐵硼永磁材料和器件不斷發(fā)展。與其他永磁材料相比，釹鐵硼永磁體具有高剩磁、高磁能積、高矯頑力、制備成本低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器、音圈電機(jī)（VCM）、核磁共振成像儀、磁懸浮車輛系統(tǒng)、磁分離技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、電聲器件、電池驅(qū)動(dòng)工具、手機(jī)、水處理及污水凈化等領(lǐng)域。但是，釹鐵硼永磁體的耐蝕性差，導(dǎo)致其磁性能下降，嚴(yán)重影響了在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。

文獻(xiàn)1（H.Nakamura,A.Fukuno,T.Yoneyama.Proc10^th?Int?Workshop?on?Rare-Earth?Magnets?and?Their?Applicalions,1989,412(6):315-317）提出燒結(jié)釹鐵硼材料中富釹晶界相電位低于基體相Nd₂Fe₁₄B和富硼相Nd_1+ζFe₄B₄相，在原電池中成為陽極，而主相則成為原電池的陰極。另外，富釹相的相對(duì)含量較基體相就少得多，局部腐蝕電池具有“小陽極大陰極”的特點(diǎn)，所以富釹相的腐蝕電流密度較大，使得Nd₂Fe₁₄B相晶界加速腐蝕，致使材料在腐蝕介質(zhì)中表現(xiàn)為晶間腐蝕。

文獻(xiàn)2（劉衛(wèi)強(qiáng),岳明,張久興等.燒結(jié)NdFeB永磁合金本征腐蝕特性研究進(jìn)展.粉末冶金技術(shù),2006,24(3):195-198）提出了NdFeB永磁體的腐蝕主要發(fā)生在以下3種環(huán)境中:(1)暖濕的氣流，(2)電化學(xué)環(huán)境，(3)長(zhǎng)時(shí)間的高溫環(huán)境(>250℃)。一般而言,當(dāng)磁體處于室溫和干燥環(huán)境(<15%RH)中,氧化腐蝕過程十分緩慢,化學(xué)穩(wěn)定性較好。但是當(dāng)NdFeB磁體處于干燥高溫(>250℃)或電化學(xué)環(huán)境中,就會(huì)發(fā)生明顯的腐蝕過程。其中富Nd相會(huì)首先轉(zhuǎn)變?yōu)镹d₂O₃,隨后還會(huì)逐步發(fā)生主相Nd₂Fe₁₄B氧化分解成Fe和Nd₂O₃,進(jìn)一步氧化生成Fe₂O₃。永磁體在干燥的氧化環(huán)境下，形成的腐蝕產(chǎn)物薄膜使其與環(huán)境分隔開，阻止永磁體進(jìn)一步氧化。而在潮濕的環(huán)境下生成的氫氧化物或其他含氫化合物則起不到這種保護(hù)作用。因此，采取相應(yīng)的措施阻止或抑制永磁體在上述環(huán)境中的腐蝕，是亟需解決的重要問題。

文獻(xiàn)3（袁學(xué)韜,趙晴.NdFeB永磁材料防腐蝕進(jìn)展.表面技術(shù),2004,33(4):10-12,25）中指出可以通過在永磁體中添加合金元素的方法來提高其耐蝕性。燒結(jié)磁體內(nèi)加入Nb、Ta、V、Ti、Al、Co、Mo、Dy、Cu等元素的1或2種使之在晶界上偏析，減少晶界上的富釹相，從而提高晶界的耐氧化腐蝕性能。例如，釩元素在晶界形成(V_1-xFe_x)₃B₂沉淀相并夾雜有Fe-V沉淀顆粒；鉬元素則形成(Mo_1-xFe_x)₃B₂沉淀化合物；鈷元素在富釹晶界相中形成含Co的富釹相或Nd₃Co。這些金屬間化合物在晶界上的形成部分地取代了富釹晶界相,改善了富釹晶界相的耐腐蝕性差的弱點(diǎn)，一定程度上提高了磁體的耐腐蝕性。同時(shí)Al和Co也會(huì)取代Nd₂Fe₁₄B相中的Fe的位置,它們的取代對(duì)于主相在200℃以上的氧化腐蝕行為起到了較大的抑制作用。

文獻(xiàn)4（莫文劍,張瀾庭,陳亮等.添加Si₃N₄對(duì)燒結(jié)NdFeB的磁性能及抗腐蝕性能的影響.中國(guó)稀土學(xué)報(bào),2007,25(5):588-591）中指出通過混粉的方式在燒結(jié)NdFeB磁體中添加Si₃N₄，可實(shí)現(xiàn)在磁體剩磁和最大磁能積提高的基礎(chǔ)上,提高材料的腐蝕電位,改善永磁體的耐蝕性。

此外，還可以通過表面技術(shù)來提高釹鐵硼永磁體的耐蝕性能。