永磁材料的倒角方法
2023-05-27 02:56:06 1
專利名稱：永磁材料的倒角方法
技術領域：
本發明涉及一種永磁材料的倒角方法，屬於材料的表面化學處理領域，更加具體
地說，本發明涉及一種用於對永磁材料的表面處理方法中的前處理技術。
背景技術：
近年來，釹鐵硼(NdFeB)永磁材料的應用和發展十分迅速，而釹鐵硼永磁材料的 表面防護技術是決定該材料能否推廣應用的關鍵技術之一。釹鐵硼永磁材料主要是由稀土 金屬釹(Nd)、鐵和硼等元素通過粉末冶金工藝製備而成。作為目前最強的磁性材料，已經廣 泛應用於電鍍器件、機械、醫療、汽車等諸多領域，應用前景十分廣闊。 釹鐵硼永磁材料應用的前提是首先要解決好釹鐵硼永磁材料的防腐問題。作為一 種通過粉末冶金工藝製備而成的多孔材料，因其中的富釹相，釹鐵硼主相及邊界相很容易 形成晶間腐蝕。釹鐵硼粉末合金中的稀土元素釹，性質活潑，使整個釹鐵硼合金的耐蝕性能 變得很差，在溼熱的環境中極易生鏽腐蝕。因腐蝕失效造成磁性能的下降或損壞，嚴重影響 了釹鐵硼永磁體的使用壽命，降低了產品的穩定性和可靠性。 釹鐵硼永磁材料的磁性能與其組織結構有很大的關係。釹鐵硼永磁體的主相是磁 體磁性能的主要來源。對矯頑力貢獻最大的是富釹相。當釹鐵硼永磁材料發生腐蝕以後， 材料的磁性能將發生巨大的變化。因此，防腐問題一直是釹鐵硼永磁材料需要解決的主要 問題。 目前釹鐵硼永磁材料的防腐方法有很多，例如，有電鍍鎳、電鍍鋅(CN1421547A、 CN1056133A)、電鍍多層鎳、鍍銅(CN1514889A)、磷化、電泳漆等多種方法。
通常，在對永磁體進行表面防腐處理之前，還需要對永磁體進行表面倒角或研磨 處理，例如採用離心滾光或振磨滾光。現有的倒角處理僅僅是為了解決表面處理問題，而無 法有效控制倒角角度。倒角角度過小，鍍層容易起泡，不能起到倒角的有效作用。倒角角度 過大，則會影響磁體的磁性能，對永磁材料來說是一種無形中的浪費。因此，合適的倒角角 度對於永磁體材料的表面處理有著重大的作用。
發明內容
本發明的目的是提供一種永磁材料的倒角方法和測試方法，其不但能夠解決表面 處理的問題，而且能根據後續處理保證永磁體的磁性能處於最佳條件。 根據本發明的一個方面，提供一種永磁材料的倒角方法，包括倒角步驟，其中在倒 角步驟中，根據不同的表面處理方式將永磁材料的倒角角度控制在0. 01 0. 75mm之間。
優選地，所述永磁材料為燒結釹鐵硼永磁材料或粘結釹鐵硼永磁材料，並且通過 離心滾光或振磨滾光對永磁材料施行倒角。 根據本發明的倒角方法，如果永磁材料在後續處理中要電鍍多層鎳，則在所述倒 角步驟中將永磁材料的倒角角度控制在0. 1 0. 75mm之間。 根據本發明的倒角方法，如果永磁材料在後續處理中要進行表面磷化處理，則在所述倒角步驟中將永磁材料的倒角角度控制在0. 01 0. 4mm之間。 根據本發明的倒角方法，如果永磁材料在後續處理中要表面鍍單鎳，則在所述倒 角步驟中將永磁材料的倒角角度控制在0. 01 0. 4mm之間。 根據本發明的倒角方法，所述倒角步驟包括角度測試步驟，所述測試步驟通過投 影儀來測量倒角角度，並根據測量的結果調整倒角處理的時間。 根據本發明的倒角方法，所述角度測試步驟包括將工件在測試平臺上水平放置， 使被測量邊與投影屏垂直放置，即工件的厚度方向與投影屏上預先形成的直角坐標系的垂 直軸平行，然後，旋轉測試平臺的手柄，將工件的一條邊和產品的一個角清晰的投影到投影 屏上，繼續旋轉手柄，使投影屏上的垂直軸對準工件的一條邊，水平軸對準角的最高點，然 後清零，旋轉手柄移動樣品將水平軸移到所述角與垂直軸的切點處，垂直軸顯示的距離就 是倒角角度值。 優選地，在通過振磨對永磁材料處理1小時之後，通過所述角度測試步驟測試 永磁體的倒角角度，根據倒角角度測試結果，調整振磨時間，將倒角角度控制在0.01 0. 75mm之間。 採用本發明的倒角方法，可獲得下列優點1、可以有效地防止尖端效應，使電流分 布均勻，有利於電鍍層均勻分布。2、除掉永磁體工件表面毛剌和粗糙不平及某些機械缺陷。 3、可以鬆動永磁體工件氧化皮，有利於在後續防腐處理中進行酸洗。4、倒角可有效避免永 磁材料在後處理過程中出現因磕碰產生的掉角現象。5、增強永磁體材料的表面狀態，提高 材料的表面處理效果。
本發明的上述和/或其它目的和優點通過下述結合附圖對優選實施例的詳細說 明將變得顯而易見，其中 圖1為永磁材料的倒角角度的測試圖。
圖2為採用投影儀測量永磁材料倒角角度的示意流程圖。
具體實施例方式
下面將結合具體實施例對本發明做進一步說明，但應該注意，本發明的實施例僅 用於說明本發明的技術方案，並非限定本發明。 在實際使用中，永磁體要先經受離心滾光或振磨滾光(也就是進行倒角處理)，通 過倒角可以使永磁材料粗糙不平的表面得以平坦和光滑，還能除去永磁材料表面的毛剌、 氧化皮、鏽蝕、砂眼和溝紋等。倒角角度的控制不僅僅為了解決表面處理的問題，更主要的 在於保證永磁體磁性能處於最佳的條件。為此，根據不同的表面處理，將倒角角度控制在不 同的範圍。優選的，在根據本發明的倒角方法中，根據不同的表面處理方式將永磁材料的倒 角角度控制在O. 01 0. 75mm之間。 目前倒角角度測試技術的發展，已經使少數電鍍廠擺脫了運用肉眼觀測的方式。 目前最通用的投影儀能夠將樣品的尺寸放大，達到一種更為精確的測量。因而，我們可以利 用投影儀來控制倒角角度。下面，我們將以矩形永磁體為例來說明測試倒角角度的方法。當 然，本發明並不局限於此，利用本發明可對任意形狀的永磁體進行倒角和測試。
首先，將工件在測試平臺上水平放置，使被測量邊(在圖2中為垂直於紙面的那條 邊，即與XY平面垂直的邊)與投影屏(其上預先形成有直角坐標系，其中X軸垂直於Y軸) 垂直放置，即工件的厚度方向與其Y軸平行，然後，旋轉測試平臺的手柄(未示)，將工件的 一條邊和產品的一個角清晰的投影到投影屏上，繼續旋轉手柄，使投影屏上的Y軸對準工 件的一條邊(即與Y軸平行的那條邊)，X軸對準角的最高點，然後清零，旋轉手柄移動樣品 將X軸移到所述角與Y軸的切點處，Y軸顯示的距離就是倒角角度值，如圖1和圖2所示。
另外，倒角角度的控制是根據上述的測試結果進行的，例如，在振磨1小時後，通 過上述方法測試永磁體的倒角角度，根據測試結果，調整振磨(倒角)時間，從而將倒角角 度控制在一定範圍內。 在本發明中，雖然是以投影儀為例來說明如何測試倒角的角度，但本發明並不局 限於此，例如藉助測量工具可直接測量倒角角度。
下面將詳細說明本發明的具體實施方式
。
實施例1 將D2. 5*1. 5mm (即直徑*厚度)的釹鐵硼永磁材料2. 3公斤先在振磨機中磨光1 小時，然後通過前述的方法測試永磁體的倒角角度，並根據測試結果，調整振磨時間，使得 倒角角度控制在0. 10 0. 25mm。 為了驗證倒角處理對後續防腐工藝的影響，把本實施例中的經過倒角(或磨光) 處理的釹鐵硼永磁材料電鍍多層鎳，結果顯示鎳層不起泡。這說明經過倒角處理有利於電 鍍層均勻分布。 但是，對比實驗表明(參見後面的對比實施例1)，在對釹鐵硼永磁材料進行電鍍 多層鎳中，如果倒角角度小於0. lOmm，則會發生鍍層起泡的現象，從而影響磁體的性能。
實施例2 將D10*2mm(即直徑*厚度)的釹鐵硼永磁體材料2. 5公斤按振磨滾光的方法磨 光，倒角角度控制在0. 15 0. 45mm。 然後，把本實施例中的經過倒角(或磨光)處理的釹鐵硼永磁體材料表面鍍多層 鎳，結果顯示鎳層不起泡，外觀和鹽霧均達到要求。
實施例3 將D10*D8*2mm(即外徑*內徑*厚度)的釹鐵硼永磁體材料2. 5公斤按振磨滾光 的方法磨光，倒角角度控制在0. 15 0. 30mm。 然後，把本實施例中的經過倒角(或磨光)處理的釹鐵硼永磁體材料表面鍍多層 鎳，結果顯示鎳層不起泡，外觀和鹽霧均達到要求。
實施例4 將D57*9mm(即直徑*厚度)的釹鐵硼永磁體材料2. 5公斤按振磨滾光的方法磨 光，倒角角度控制在0. 6 0. 75mm。 然後，把本實施例中的經過倒角處理的釹鐵硼永磁體材料表面鍍多層鎳，結果顯 示鎳層不起泡，外觀和鹽霧均達到要求。 但是，對比實驗表明，在對釹鐵硼永磁材料進行電鍍多層鎳中，如果倒角角度大於 0. 75rnm，則會發生鍍層起泡現象，從而影響永磁體的性能。 我們知道垂直穿過單位面積的磁力線叫做磁通量密度，簡稱磁通密度，它從數量上反映磁力線的疏密程度。磁場的強弱通常用磁感應強度"B"來表示，哪裡磁場越強，哪裡 B的數值越大，磁力線就越密。 實用上磁感應強度的單位是高斯(Gs)。通常條形磁鐵兩極附近的磁感應強度大約 是幾十到幾百高斯。在處理與磁性有關問題時，除了要用到磁感應強度外，常常還要討論穿 過一塊面積的磁力線數目，稱做磁通量，簡稱磁通，有①示。磁通量的單位是韋伯，用Wb表 示，以前還有麥克斯韋有Mx表示。如果磁場中某處的磁感應強度為B，在該處有一塊與磁通 垂直的面，它的面積為S，則穿過它的磁通量就是
①=BS 式中磁感應強度B的單位是高斯(Gs);面積S的單位是平方釐米磁通量的單位是 麥克斯韋(Mx)。 如果倒角角度大於0. 75mm，電鍍多層鎳依然合格，但是會影響釹鐵硼永磁體的磁 性能。因為倒角越大，磁體的橫截面積越小，則永磁體的磁通就越小。
實施例5 將8*4*0. 85mm(即長*寬*高)的粘結釹鐵硼永磁體材料2. 5公斤按振磨滾光的 方法磨光，倒角角度控制在0. 10 0. 15mm。 然後，把本實施例中的經過倒角(或磨光)處理的釹鐵硼永磁體材料表面鍍多層 鎳，結果顯示鎳層不起泡，外觀和鹽霧均達到要求。
實施例6 將6*2*lmm(長*寬*高)的燒結釹鐵硼永磁材料2. 5公斤按離心滾光的方法磨 光，倒角角度控制在0. 01 0. 05mm。 然後，把本實施例中的經過倒角(或磨光)處理的釹鐵硼永磁體材料進行表面磷 化處理，經測試表明表面不起泡，外觀和失重均達到要求。 但是，對比實驗表明(參見後面的對比實施例2)，在後續工序進行表面磷化處理 中，如果倒角角度小於0. Olmm，則會發生起泡現象，從而影響永磁體的外觀和失重。
實施例7 將D8*4mm (直徑*高度)的粘結釹鐵硼永磁材料2. 5公斤按離心滾光的方法磨光， 倒角角度控制在0. 05 0. 15mm。 然後，把本實施例中的經過倒角(或磨光)處理的釹鐵硼永磁體材料進行表面磷 化處理，經測試表明表面不起泡，外觀和失重均達到要求。
實施例8 將D57*D32. 98*7mm(即外徑*內徑*厚度)的燒結釹鐵硼永磁體材料2. 5公斤按 振磨滾光的方法磨光，倒角角度控制在0. 25 0. 4mm。 然後，把本實施例中的經過倒角(或磨光)處理的釹鐵硼永磁體材料進行表面磷 化處理，經測試表明表面不起泡，外觀和失重均達到要求。 但是，對比實驗表明，在後續處理進行表面磷化處理中，如果倒角角度超過0. 4mm， 則會發生起泡現象，從而影響永磁體的外觀和失重。 我們知道垂直穿過單位面積的磁力線叫做磁通量密度，簡稱磁通密度，它從數量 上反映磁力線的疏密程度。磁場的強弱通常用磁感應強度"B"來表示，哪裡磁場越強，哪裡 B的數值越大，磁力線就越密。
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實用上磁感應強度的單位是高斯(Gs)。通常條形磁鐵兩極附近的磁感應強度大約 是幾十到幾百高斯。在處理與磁性有關問題時，除了要用到磁感應強度外，常常還要討論穿 過一塊面積的磁力線數目，稱做磁通量，簡稱磁通，有①示。磁通量的單位是韋伯，用Wb表 示，以前還有麥克斯韋有Mx表示。如果磁場中某處的磁感應強度為B，在該處有一塊與磁通 垂直的面，它的面積為S，則穿過它的磁通量就是
①=BS 式中磁感應強度B的單位是高斯(Gs);面積S的單位是平方釐米磁通量的單位是 麥克斯韋(Mx)。 如果倒角角度大於0. 40mm，磷化依然合格，但是會影響釹鐵硼永磁體的磁性能。因
為倒角越大，磁體的橫截面積越小，則永磁體的磁通就越小。 實施例9 將D10*lmm(直徑*高度)的釹鐵硼永磁體材料2. 5公斤按離心滾光的方法磨光， 倒角角度控制在0. 01 0. 15mm。 然後，把本實施例中的經過倒角(或磨光)處理的釹鐵硼永磁體材料表面鍍單鎳， 結果顯示鎳層不起泡，外觀和鹽霧均達到要求。 但是，對比實驗表明(參見後面的對比實施例3)，在後續工序進行表面鍍單鎳處 理中，如果倒角角度小於0. Olmm，則會發生鍍層起泡現象，從而影響永磁體的性能。
實施例10 將8*8*4mm (長*寬*高)的釹鐵硼永磁體材料2. 5公斤按離心滾光的方法磨光， 倒角角度控制在0. 15 0. 40mm。 然後，把本實施例中的經過倒角(或磨光)處理的釹鐵硼永磁體材料表面鍍單鎳， 結果顯示鎳層不起泡，外觀和鹽霧均達到要求。 為了驗證倒角角度對於後續防腐工藝的影響，下面給出了多個對比實施例。
對比實施例1 將D2. 5*1. 5mm(即直徑*厚度)的釹鐵硼永磁材料2. 3公斤先在振磨機中磨光， 然後通過前述的方法測試永磁體的倒角角度，並根據測試結果，調整振磨時間，使得倒角角 度控制在0. 10mm以下，例如0. 08-0. 09mm。 為了驗證倒角處理對後續防腐工藝的影響，把本實施例中的經過倒角(或磨光) 處理的釹鐵硼永磁材料電鍍多層鎳，結果顯示鎳層起泡，邊角起剌，這說明倒角角度過小。
對比實施例2 將6*2*lmm(長*寬*高)的燒結釹鐵硼永磁材料2. 5公斤按離心滾光的方法磨 光，倒角角度控制在0. 01mm以下。 然後，把本實施例中的經過倒角(或磨光)處理的釹鐵硼永磁體材料進行表面磷 化處理，經測試表明表面因倒角過小而會發生磕碰，起泡，外觀不合格，失重試驗也不合 格。主要原因是因為磕碰導致磷化層鬆散，結合不良。這說明倒角角度過小。
對比實施例3 將D10*lmm(直徑*高度)的釹鐵硼永磁體材料2. 5公斤按離心滾光的方法磨光， 倒角角度控制在O.Olmm以下。 然後，把本實施例中的經過倒角(或磨光)處理的釹鐵硼永磁體材料表面鍍單鎳，結果顯示鎳層起剌，外觀和鹽霧均不合格。這說明倒角角度過小。 由於離心滾光或振磨滾光等倒角方法在現有技術中是已知的，所以在上面的說明 中省略了對這些方法的詳細說明。 雖然上面已經結合附圖詳細說明了本發明，但熟悉本領域的技術人員應該意識到 上述說明僅僅是對具體實施方式
的示意闡述，本發明的範圍並不限制於上述的特定實施 例。例如，本發明並不局限於實施例中所給出的永磁體材料的尺寸和重量，根據實際應用可 對任意重量和尺寸的永磁體進行倒角處理。當然，永磁體材料的形狀也不受限制，例如可為 矩形、圓形、梯形、橢圓形，等等。另外，本發明也不局限於釹鐵硼永磁體，而是可以應用於其 它任意永磁體材料。通過本發明的教導，本領域技術人員能夠對本發明做出各種變化和修 改，這些變化和修改也在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種永磁材料的倒角方法，包括倒角步驟，其特徵在於，在倒角步驟中，根據不同的表面處理方式將永磁材料的倒角角度控制在0.01～0.75mm之間。
2. 根據權利要求1所述的倒角方法，其特徵在於，所述永磁材料為燒結釹鐵硼永磁材 料或粘結釹鐵硼永磁材料。
3. 根據權利要求1或2所述的倒角方法，其特徵在於，如果永磁材料在後續處理中要電 鍍多層鎳，則在所述倒角步驟中將永磁材料的倒角角度控制在O. 1 0. 75mm之間。
4. 根據權利要求1或2所述的倒角方法，其特徵在於，如果永磁材料在後續處理中要進 行表面磷化處理，則在所述倒角步驟中將永磁材料的倒角角度控制在0. 01 0. 4mm之間。
5. 根據權利要求1或2所述的倒角方法，其特徵在於，如果永磁材料在後續處理中要表 面鍍單鎳，則在所述倒角步驟中將永磁材料的倒角角度控制在0. 01 0. 4mm之間。
6. 根據權利要求1或2所述的倒角方法，其特徵在於，通過離心滾光或振磨滾光對永磁 材料施行倒角。
7. 根據權利要求1或2所述的倒角方法，其特徵在於，所述倒角步驟包括角度測試步 驟，所述測試步驟通過投影儀來測量倒角角度，並根據測量的結果調整倒角處理的時間。
8. 根據權利要求7所述的倒角方法，其特徵在於，所述角度測試步驟包括將工件在測 試平臺上水平放置，使被測量邊與投影屏垂直放置，工件的厚度方向與投影屏上預先形成 的直角坐標系的垂直軸平行，然後，旋轉測試平臺的手柄，將工件的一條邊和產品的一個角 清晰的投影到投影屏上，繼續旋轉手柄，使投影屏上的垂直軸對準工件的一條邊，水平軸對 準角的最高點，然後清零，旋轉手柄移動樣品將水平軸移到所述角與垂直軸的切點處，垂直 軸顯示的距離就是倒角角度值。
9. 根據權利要求8所述的倒角方法，其特徵在於，在通過振磨對永磁材料處理1小時 之後，通過所述角度測試步驟測試永磁體的倒角角度，根據倒角角度測試結果，調整振磨時 間，將倒角角度控制在0. 01 0. 75mm之間。
全文摘要
本發明提供一種永磁材料的倒角方法，包括倒角步驟，其中在倒角步驟中，根據不同的表面處理方式將永磁材料的倒角角度控制在0.01～0.75mm之間。採用本發明的方法，可以有效地防止尖端效應，使電流分布均勻，有利於電鍍層均勻分布；除掉永磁體工件表面毛刺和粗糙不平及某些機械缺陷；可以鬆動永磁體工件氧化皮，有利於在後續防腐處理中進行酸洗；倒角可有效避免永磁材料在後處理過程中出現因磕碰產生的掉角現象；增強永磁體材料的表面狀態，提高材料的表面處理效果。
文檔編號G01B11/26GK101722449SQ200810224168
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月24日 優先權日2008年10月24日
發明者潘廣麾, 白曉剛 申請人:北京中科三環高技術股份有限公司;天津三環樂喜新材料有限公司