[發明專利]一種防腐釹鐵硼磁體及其制備方法

有效

• 申請號: 201910557535.1
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110310795B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 趙吉明;韓春昌;趙文超
• 申請（專利權）人: 寧波合力磁材技術有限公司
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02;H01F1/057;H01F41/02;C22C38/16;C22C38/14;C22C38/60;C22C38/10;C22C38/06;C22C33/02;C25D3/22;C25D3/12
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本發明涉及帶鍍層的燒結釹鐵硼磁體，公開了一種防腐釹鐵硼磁體及其制備方法，其防腐釹鐵硼磁體包括釹鐵硼燒結磁體和燒結磁體外側的防腐鍍層，釹鐵硼燒結磁體內含有元素Al：1.3~2.5 wt%；N：0.5~0.9 wt%，N元素中超過90%以AlN存在于釹鐵硼燒結磁體內，AlN以附著的形式存在在釹鐵硼燒結磁體表面以及內部孔隙的壁面，防腐鍍層與AlN結合，且防腐鍍層為氫氧化鋁與鍍層金屬的復合鍍層，鍍層金屬為鋅或鎳；其以金屬鋁為鋁源，在釹鐵硼燒結后再在氮氣高溫環境下轉化，在釹鐵硼燒結磁體表面均勻形成連續的AlN，通過AlN和防腐鍍層的協效作用提高防腐鍍層保護效果，還提高了防腐鍍層破碎后的防腐性能，對現有釹鐵硼磁體產品而言，減少配方調整，提高研發效率和加快產品更新。

技術領域

本發明涉及帶鍍層的燒結釹鐵硼磁體，特別涉及一種防腐釹鐵硼磁體及其制備方法。

背景技術

釹磁鐵(Neodymium magnet)也稱為釹鐵硼磁鐵(NdFeB magnet)，是由釹、鐵、硼形成的四方晶系晶體，在當下磁體材料中釹磁鐵具有高磁性和高性價比而著稱。釹鐵硼磁體按其制備方法分為燒結釹鐵硼和粘結釹鐵硼兩種。粘結釹鐵硼通過注塑成型，各個方向都有磁性，耐腐蝕，但因含有粘結劑，密度一般只有理論上的百分之八十。燒結釹鐵硼通過粉末燒結的方法生產的各向異性磁體，密度大，性能較粘結粘結釹鐵硼強，目前已做到50M以上，但其耐腐蝕性較差。

現有市場上的絕大多燒結釹鐵硼磁體都進行表面電鍍等鍍層處理。現有技術中對其鍍層處理包括有鋅鍍、鎳鍍和氮化物復合鍍層。

鍍鋅為其較為常見的電鍍工藝，在燒結釹鐵硼磁體表面電鍍鍍上的鋅金屬層，對釹鐵硼磁體進行保護。現有的鍍鋅工藝簡單成熟，成本低，一度成為釹鐵硼保護的最佳選擇。但鍍鋅中也存在有問題，如鍍鋅層耐腐蝕性較鍍鎳形成的鍍層差，鍍鋅層質地軟易劃傷破損，且鍍鋅層與釹鐵硼基體之間的附著力差，受外力易破損剝離。

現有的鍍鎳分為單層鍍層和多層鍍層。單層鍍層與鍍鋅相似，將鍍層元素由鋅更換為鎳。多層鍍層為在燒結釹鐵硼磁體表面上第一次鍍鎳層后，再經鍍銅加厚，然后表面鍍光亮鎳。鍍鎳形成的鍍層較鍍鋅而言，其鍍層對釹鐵硼基體附著力較鍍鋅強，形成鍍層耐腐蝕性強。但鍍鎳亦存在有不足之處，如工藝較鍍鋅復雜，成本高，同時形成鍍層在劃傷破損暴露內部的釹鐵硼磁體后，會因為電化學作用反而加劇釹鐵硼磁體的腐蝕。

氮化物復合鍍層是一種較為新興的鍍層，例如公開號為CN107675134A的中國專利“一種燒結釹鐵硼永磁體表面氮化物復合鍍層及制備方法”，其使用磁控濺射離子鍍設備，將燒結釹鐵硼基體清洗干燥后放入真空腔室內抽真空，通入氬氣進行離子轟擊清洗，調節氮氣比例沉積鍍層。氮化物復合鍍層是由兩層或三層組成，兩層包括內層的鈦和外層的氮化物鍍層，三層包括內層的鈦、中間層及外層的氮化物鍍層；內層厚度為1～5μm，中間層及外層的厚度分別為5～30μm；中間層及外層是氮化鈦鍍層或氮化鈦鍍層鋁。氮化物復合鍍層可以獲得多種顏色、鍍層與基體結合力好，對釹鐵硼磁體的耐腐蝕性能提升顯著。

但其缺陷亦較為明顯。氮化物復合鍍層與鍍鎳相似，其工藝操作更為復雜，批量生產難度高，對鍍層完整性要求更高，工藝成本高、廢品率大。氮化物復合鍍層與鍍鎳相同在鍍層劃傷破損后，會加劇釹鐵硼的電腐蝕，同時因氣相沉積形成的多層致密鍍層，鍍層劃破后會使得層與層、層與釹鐵硼磁體表表面之間形成滲透壓差，氧化腐蝕亦加劇以及鍍層起泡導致鍍層進一步破壞，局部的結合力降低。

故現有的釹鐵硼磁體因其表面與鍍層材料結合性差，鍍層易剝落；或鍍層材料性質導致鍍層損壞后釹鐵硼腐蝕加劇，由此使得鍍層防腐技術在實際應用中對釹鐵硼磁體防腐保護時，并沒有達到預期的效果和時效。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的第一目的在于提供一種防腐釹鐵硼磁體通過協效作用提高防腐鍍層保護效果，同時還提高了在防腐鍍層破碎后的防腐性能。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：