[發明專利]一種燒結釹鐵硼永磁體表面制備鋁或鋁錫合金鍍層的方法

在審

• 申請號: 201710883361.9
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107653440A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 胡志華;羅成;馬冬威;王天國
• 申請（專利權）人: 湖北汽車工業學院
• 主分類號: C23C14/16
• 分類號: C23C14/16;C23C14/32;C23C14/58
• 代理公司: 十堰博迪專利事務所42110
• 代理人: 高良軍

技術領域

本發明涉及燒結釹鐵硼永磁體的表面處理領域，具體涉及一種燒結釹鐵硼永磁體表面制備鋁或鋁錫合金鍍層的方法。

背景技術

燒結釹鐵硼永磁體因其優異的磁性能而被廣泛應用于各種電機、儀器儀表、家用電器、計算機、醫療器械等行業；然而，燒結釹鐵硼永磁體本身結構的特殊性使其存在耐腐蝕性能差、吸氫粉化以及在較高溫度和濕度條件下極易氧化等缺點；因此，需要對燒結釹鐵硼永磁體表面進行防護處理。

燒結釹鐵硼永磁體表面防護處理的方法主要有電鍍、化學鍍、有機涂覆、電泳等；其表面防護層主要有金屬鍍層和聚合物涂層兩種；金屬鍍層可采用電鍍Ni、電鍍Zn、化學鍍Ni-P合金等；聚合物涂層的主要材料是樹脂等有機高分子，如環氧樹脂、聚丙烯酸脂、聚酰亞胺等；電鍍、化學鍍以及陰極電泳等方法會引起環境污染，而且其鍍層種類和防護能力有限，有機涂覆涂層在常溫下能起到很好的防護作用，但隨著使用溫度的升高，涂層的附著力降低，導致其防護性能減弱。

為了克服上述工藝的缺點，利用物理氣相沉積技術如磁控濺射、離子鍍等在燒結釹鐵硼永磁體表面沉積薄膜改善磁體的耐腐蝕性能，能夠取得較好的成效。

鋁和錫金屬具備熔點低、價格便宜和防腐特性好等特點，適合用于磁控濺射離子鍍設備制備薄膜鍍層，且相對經濟便宜，有望在燒結釹鐵硼永磁體的表面防護處理領域實現產業化。

發明內容

本發明針對目前技術存在的缺陷，提供一種燒結釹鐵硼永磁體表面制備鋁或鋁錫合金鍍層的方法，旨在提高燒結釹鐵硼永磁體表面鍍層的耐腐蝕性能和鍍層與基體之間的結合力。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案：一種燒結釹鐵硼永磁體表面制備鋁或鋁錫合金鍍層的方法，其特征在于：鋁錫合金的化學式為AlSn_x(x=0~20)，根據x值變化制備不同成分的合金靶材，通過多弧離子鍍制備鋁或鋁錫合金鍍層。

上述一種燒結釹鐵硼永磁體表面制備鋁或鋁錫合金鍍層的方法，其特點在于包括以下步驟：

（1）將燒結釹鐵硼磁體毛坯置于除油液中進行表面除油、打磨拋光，然后用質量分數為3%~5%的硝酸溶液清洗，純酒精溶液中超聲波清洗，將清洗后的釹鐵硼基體放入烘箱中烘干，溫度為100~150℃，時間為10~30分鐘；

（2）將燒結釹鐵硼基體放入磁控濺射離子鍍設備中，基體到靶材的距離為10~40cm，開啟離子鍍設備和冷卻循環水；將離子鍍設備抽真空至1×10^-3Pa，然后通入氬氣，控制氬氣流量，將腔室內的氣壓調節到2±0.3 Pa，使用400~800V偏壓電源輝光放電清洗10~30分鐘；

（3）調節偏壓電源和氬氣流量，使腔室內的氣壓為0.5~1.2Pa，開啟多弧離子鍍電源制備鋁或鋁錫合金鍍層，并將電流維持在50~80A，偏壓電源電壓維持在100~200V，鍍膜時間為5~60分鐘；

（4）鍍膜完成后，關閉多弧離子鍍電源、偏壓電源和磁控濺射離子鍍設備，等到腔室內的溫度降至40℃以下打開爐門，取出鍍膜后的燒結釹鐵硼永磁體；

（5）將鍍膜后的燒結釹鐵硼永磁體放入熱處理爐中進行擴散或表面氧化處理，熱處理溫度為300~650℃、保溫時間為1~8小時，待爐溫冷卻到40℃以下取出磁體。

有益效果：本發明相對于現有技術，鋁或鋁錫合金熔點較低，使得鍍層擴散溫度可降低到磁體的二次時效熱處理溫度，可避免鍍層熱處理時降低磁體的矯頑力本發明所得鋁錫合金鍍層的耐腐蝕性能好，熱處理后可實現鍍層與基體的冶金結合，結合力好。

附圖說明

圖1為實施例1采用本發明制備鋁防護鍍層的表面形貌圖。

圖2為實施例2采用本發明制備鋁防護鍍層的表面形貌圖。

圖3為實施例3采用本發明制備鋁防護鍍層的表面形貌圖。

具體實施方式

為進一步描述本發明，下面結合實施例對本發明燒結釹鐵硼永磁體表面制備鋁錫合金鍍層的方法作進一步的描述。

實施例1

（1）將加工后的牌號為40EH的超高性能燒結釹鐵硼磁體毛坯置于除油液中進行表面除油，除油時間為10分鐘；然后將除油后的釹鐵硼基體打磨拋光，用質量分數為3%的硝酸溶液清洗，并把基體放入純酒精溶液中超聲波清洗，清洗時間為30分鐘，將清洗后的釹鐵硼基體放入烘箱中烘干，烘干溫度為120℃、時間為20分鐘；