一種提高粘結釹鐵硼磁體性能的方法與流程

2023-05-09 12:24:21

本發明涉及一種粘結釹鐵硼磁體表面處理技術，尤其是涉及一種提高粘結釹鐵硼磁體性能的方法。

背景技術：

粘結釹鐵硼磁體具有優異的磁性能和很高的性價比，被廣泛應用於電子、汽車、電機和通信等技術領域。但是，粘結釹鐵硼磁體具有以下缺陷：一、粘結釹鐵硼磁體的性質非常活潑，很容易與空氣發生反應而被腐蝕，從而導致粘結釹鐵硼磁體膨脹、生鏽、磁性下降甚至失去磁性；二、粘結釹鐵硼磁體的密度比鋼鐵低得多，孔隙率非常高，孔隙孔徑還比較大，在使用過程中，酒精和機油等溶劑很容易從其孔隙處滲入其內，由於粘結釹鐵硼磁體是採用粘接劑將釹鐵硼磁粉粘接在一起形成的，當溶劑進入粘結釹鐵硼磁體內部後，粘結釹鐵硼磁體內含有的粘接劑將會被軟化，從而導致粘結釹鐵硼磁體變軟甚至粉化，強度降低而損壞。

上述粘結釹鐵硼磁體的缺陷極大地限制了粘結釹鐵硼磁體的使用壽命和應用領域。為了提高粘結釹鐵硼磁體的使用壽命，擴展其應用領域，目前主要的研究方向是如何提高其防腐蝕性能和耐溶劑性能。現有的提高粘結釹鐵硼磁體性能的方法主要有兩種，第一種方法是通過對其表面進行塗裝處理(包括電鍍、電泳和噴塗等)在其表面形成防護層，防護層將粘結釹鐵硼磁體與空氣隔離；第二種方法是通過浸滲方法將密封膠水滲透進粘結釹鐵硼磁體的孔隙中將孔隙進行封閉。第一種方法的主要目的是通過防護層將粘結釹鐵硼磁體與空氣進行隔離，防止粘結釹鐵硼磁體與空氣直接接觸發生反應被腐蝕，從而提高粘結釹鐵硼磁體的防腐性能，但是，該方法處理後粘結釹鐵硼磁體，其防護層中不可避免的也存在孔隙，溶劑仍然能通過防護層進入粘結釹鐵硼磁體內部，由此第一種方法僅能提高粘結釹鐵硼磁體的防腐性能，並不能提高其耐溶劑性能。第二種方法的主要目的是通過密封膠水封閉粘結釹鐵硼磁體的孔隙而避免溶劑進入粘結釹鐵硼磁體內部，從而提高粘結釹鐵硼磁體的耐溶劑性能；但是該方法處理後的粘結釹鐵硼磁體仍然暴露於空氣中，由此第二種方法僅能提高粘結釹鐵硼磁體的耐溶劑性能，並不能提高其防腐性能。

鑑此，設計一種提高粘結釹鐵硼磁體性能的方法來同時提高其防腐性能和耐溶劑性能具有重要意義。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種提高粘結釹鐵硼磁體性能的方法，該方法處理後的粘結釹鐵硼磁體具有較高的防腐性能和耐溶劑性能。

本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為：一種提高粘結釹鐵硼磁體性能的方法，包括以下步驟：

①將待處理的粘結釹鐵硼磁體進行首次前處理；

②對首次前處理後的粘結釹鐵硼磁體進行浸滲處理；

③甩膠：將浸滲處理後的粘結釹鐵硼磁體平鋪在甩膠機底部，啟動甩膠機進行甩膠處理，時間為1-5分鐘；

④清洗：將甩膠處理後的粘結釹鐵硼磁體進行至少兩次清洗；

⑤將清洗後的粘結釹鐵硼磁體放入溫度為50-80℃的水中浸泡1-5分鐘；

⑥將浸泡後的粘結釹鐵硼磁體吹乾或甩幹；

⑦烘乾：將吹乾或甩幹的粘結釹鐵硼磁體平放在鋪設有脫脂紗布的網板上放入烘乾機中，在溫度為100℃-130℃條件下烘烤30-60分鐘；

⑧將烘乾的粘結釹鐵硼磁體進行再次前處理；

⑨將再次前處理後的粘結釹鐵硼磁體進行電泳處理或塗漆處理，粘結釹鐵硼磁體表面形成防護層，防護層的厚度為10-35um；

⑩將電泳處理或塗漆處理後的粘結釹鐵硼磁體先在溫度為70℃-90℃條件下流平10-30分鐘，再在溫度為100-200℃條件下烘烤10-40分鐘。

所述的首次前處理的具體過程為：

a.將粘結釹鐵硼磁體放入PH值為9～11的脫脂溶液中進行脫脂處理，所述的脫脂溶液由碳酸鈉、三聚磷酸鈉、十二烷基磺酸鈉和水混合而成，其中碳酸鈉的質量百分比濃度為15-20％，三聚磷酸鈉的質量百分比濃度為10-15％，十二烷基磺酸鈉的質量百分比濃度為10-15％；

b.第一次超聲波水洗：將脫脂處理後的粘結釹鐵硼磁體進行第一次超聲波水洗；

c.除鏽：將第一次超聲波水洗後的粘結釹鐵硼磁體放入PH值為2～7的除鏽溶液中進行除鏽處理，除鏽溶液由除鏽劑和水混合而成，除鏽劑的體積百分比濃度為1-3％；

d.第二次超聲波水洗：將除鏽後的粘結釹鐵硼磁體進行第二次超聲波水洗；

e.表調：將第二次超聲波水洗後的粘結釹鐵硼磁體放入PH值為9～11的表調溶液中進行表調處理，表調溶液由表調劑和水混合而成，表調劑的質量百分比濃度為0.1-0.4％；

f.中高溫磷化：將表調後的粘結釹鐵硼磁體放入PH值為2～4的磷化溶液中進行中高溫磷化處理，磷化溶液的溫度為60～80℃，磷化時間為10～30分鐘；

g.中高溫純水洗：將中高溫磷化後的粘結釹鐵硼磁體採用中高溫純水進行清洗，中高溫純水溫度為60～90℃，水洗時間為30～120秒，中高溫純水電導≤50us/cm；

h.鈍化：將中高溫純水洗後的粘結釹鐵硼磁體進行鈍化處理；

e.常溫純水洗：將鈍化後的粘結釹鐵硼磁體採用常溫純水進行清洗；

f.乾燥：將常溫純水洗的粘結釹鐵硼磁體甩幹或吹乾；

j.烘乾：將乾燥後的粘結釹鐵硼磁體烘乾；

所述的再次前處理的具體過程與所述的首次前處理相同。該方法中首先依次對粘結釹鐵硼磁體進行脫脂、第一次超聲波水洗、除鏽和第二次超聲波水洗，將粘結釹鐵硼磁體表面的油脂和鏽漬清洗乾淨，然後通過表調和中高溫磷化工藝對在粘結釹鐵硼磁體表面形成磷化層，將磷化層表面酸性磷化液進行徹底的清洗，使磷化層保持在中性狀態，最後通過鈍化、常溫純水洗、乾燥和烘乾處理固化穩定磷化層，為後續的浸滲工藝和表面處理工藝打下良好的基礎，保證後續浸滲工藝和表面處理工藝的效果。

所述的浸滲處理的具體過程為：

②-1將浸滲膠水倒入真空浸滲罐中，浸滲膠水溫度保持在20℃以下；

②-2將首次前處理後的粘結釹鐵硼磁體，裝入網袋或者網籃中後放入真空浸滲罐中，浸滲膠水的液面高度高於粘結釹鐵硼磁體至少15mm；

②-3採用蓋子將真空浸滲罐封閉後採用真空泵對真空浸滲罐抽真空，在抽真空過程中實時觀察真空浸滲罐中泡沫的高度，若泡沫超過抽真空口，此時關閉真空泵，待泡沫下降至真空浸滲罐的抽真空口以下後再開啟真空泵抽真空，周而復始，直至真空浸滲罐內壓力到-0.098MPa以下後停止抽真空，保壓10分鐘；

②-4對真空浸滲罐卸壓，使其內壓力恢復常壓後打開蓋子，將粘結釹鐵硼磁體從真空浸滲罐中取出。該方法中，採用溫度在20℃以下的浸滲膠水進行浸滲，且浸滲膠水的液面高度高於粘結釹鐵硼磁體至少15mm，先採用蓋子將真空浸滲罐封閉後採用真空泵對真空浸滲罐抽真空，在抽真空過程中實時觀察真空浸滲罐中泡沫的高度，若泡沫超過抽真空口，此時關閉真空泵，待泡沫下降至真空浸滲罐的抽真空口以下後再開啟真空泵抽真空，周而復始，直至真空浸滲罐內壓力到-0.098MPa以下後停止抽真空，保壓10分鐘，然後對真空浸滲罐卸壓，使其內壓力恢復常壓後打開蓋子，在卸壓過程中，浸滲膠水從粘結釹鐵硼磁體的孔隙和磷化層中滲入粘結釹鐵硼磁體的內部，將粘結釹鐵硼磁體的孔隙封閉，由此避免溶劑進入粘結釹鐵硼磁體內軟化或者粉化粘結釹鐵硼磁體，保證粘結釹鐵硼磁體的強度。

所述的步驟④中的清洗過程為：將粘結釹鐵硼磁體放入帶有脫膠清洗劑的水裡，採用壓縮空氣持續攪拌使粘結釹鐵硼磁體不停地翻動，時間為15-60秒。該方法中採用壓縮空氣持續攪拌，在保證不損壞粘結釹鐵硼磁體的基礎上，使粘結釹鐵硼磁體清洗徹底。

所述的脫膠清洗劑為肥皂液、脫脂劑或者清潔劑。

與現有技術相比，本發明的優點在於通過將浸滲工藝和表面處理工藝(電泳或塗漆)結合在一起，首先通過浸滲工藝使密封膠水從粘結釹鐵硼磁體的孔隙處滲入粘結釹鐵硼磁體內，將粘結釹鐵硼磁體的孔隙封閉，然後再通過表面處理工藝(電泳或塗漆)在粘結釹鐵硼磁體上形成防護層，由此本發明的方法處理後的粘結釹鐵硼磁體具有較高的防腐性能和耐溶劑性能，經試驗驗證，其耐溶劑能力達30天以上、中性鹽霧試驗能達24小時以上，耐高溫高溼(85℃，85％RH)240小時以上。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。

實施例一：一種提高粘結釹鐵硼磁體性能的方法，包括以下步驟：

①將待處理的粘結釹鐵硼磁體進行首次前處理；

②對首次前處理後的粘結釹鐵硼磁體進行浸滲處理；

③甩膠：將浸滲處理後的粘結釹鐵硼磁體平鋪在甩膠機底部，啟動甩膠機進行甩膠處理，時間為1-5分鐘；

④清洗：將甩膠處理後的粘結釹鐵硼磁體進行至少兩次清洗；

⑤將清洗後的粘結釹鐵硼磁體放入溫度為50-80℃的水中浸泡1-5分鐘；

⑥將浸泡後的粘結釹鐵硼磁體吹乾或甩幹；

⑦烘乾：將吹乾或甩幹的粘結釹鐵硼磁體平放在鋪設有脫脂紗布的網板上放入烘乾機中，在溫度為100℃-130℃條件下烘烤30-60分鐘；

⑧將烘乾的粘結釹鐵硼磁體進行再次前處理；

⑨將再次前處理後的粘結釹鐵硼磁體進行電泳處理或塗漆處理，粘結釹鐵硼磁體表面形成防護層，防護層的厚度為10-35um；

⑩將電泳處理或塗漆處理後的粘結釹鐵硼磁體先在溫度為70℃-90℃條件下流平10-30分鐘，再在溫度為100-200℃條件下烘烤10-40分鐘。

本實施例中，首次前處理的具體過程為：

a.將粘結釹鐵硼磁體放入PH值為9～11的脫脂溶液中進行脫脂處理，脫脂溶液由碳酸鈉、三聚磷酸鈉、十二烷基磺酸鈉和水混合而成，其中碳酸鈉的質量百分比濃度為15-20％，三聚磷酸鈉的質量百分比濃度為10-15％，十二烷基磺酸鈉的質量百分比濃度為10-15％；

b.第一次超聲波水洗：將脫脂處理後的粘結釹鐵硼磁體進行第一次超聲波水洗；

c.除鏽：將第一次超聲波水洗後的粘結釹鐵硼磁體放入PH值為2～7的除鏽溶液中進行除鏽處理，除鏽溶液由除鏽劑和水混合而成，除鏽劑的體積百分比濃度為1-3％；

d.第二次超聲波水洗：將除鏽後的粘結釹鐵硼磁體進行第二次超聲波水洗；

e.表調：將第二次超聲波水洗後的粘結釹鐵硼磁體放入PH值為9～11的表調溶液中進行表調處理，表調溶液由表調劑和水混合而成，表調劑的質量百分比濃度為0.1-0.4％；

f.中高溫磷化：將表調後的粘結釹鐵硼磁體放入PH值為2～4的磷化溶液中進行中高溫磷化處理，磷化溶液的溫度為60～80℃，磷化時間為10～30分鐘；

g.中高溫純水洗：將中高溫磷化後的粘結釹鐵硼磁體採用中高溫純水進行清洗，中高溫純水溫度為60～90℃，水洗時間為30～120秒，中高溫純水電導≤50us/cm；

h.鈍化：將中高溫純水洗後的粘結釹鐵硼磁體進行鈍化處理；

e.常溫純水洗：將鈍化後的粘結釹鐵硼磁體採用常溫純水進行清洗；

f.乾燥：將常溫純水洗的粘結釹鐵硼磁體甩幹或吹乾；

j.烘乾：將乾燥後的粘結釹鐵硼磁體烘乾；

再次前處理的具體過程與首次前處理相同。

本實施例中，浸滲處理的具體過程為：

②-1將浸滲膠水倒入真空浸滲罐中，浸滲膠水溫度保持在20℃以下；

②-2將首次前處理後的粘結釹鐵硼磁體，裝入網袋或者網籃中後放入真空浸滲罐中，浸滲膠水的液面高度高於粘結釹鐵硼磁體至少15mm；

②-3採用蓋子將真空浸滲罐封閉後採用真空泵對真空浸滲罐抽真空，在抽真空過程中實時觀察真空浸滲罐中泡沫的高度，若泡沫超過抽真空口，此時關閉真空泵，待泡沫下降至真空浸滲罐的抽真空口以下後再開啟真空泵抽真空，周而復始，直至真空浸滲罐內壓力到-0.098MPa以下後停止抽真空，保壓10分鐘；

②-4對真空浸滲罐卸壓，使其內壓力恢復常壓後打開蓋子，將粘結釹鐵硼磁體從真空浸滲罐中取出。

本實施例中，步驟④中的清洗過程為：將粘結釹鐵硼磁體放入帶有脫膠清洗劑的水裡，採用壓縮空氣持續攪拌使粘結釹鐵硼磁體不停地翻動，時間為15-60秒。

本實施例中，脫膠清洗劑為肥皂液。

實施例二：一種提高粘結釹鐵硼磁體性能的方法，包括以下步驟：

①將待處理的粘結釹鐵硼磁體進行首次前處理；

②對首次前處理後的粘結釹鐵硼磁體進行浸滲處理；

③甩膠：將浸滲處理後的粘結釹鐵硼磁體平鋪在甩膠機底部，啟動甩膠機進行甩膠處理，時間為1-5分鐘；

④清洗：將甩膠處理後的粘結釹鐵硼磁體進行至少兩次清洗；

⑤將清洗後的粘結釹鐵硼磁體放入溫度為50-80℃的水中浸泡1-5分鐘；

⑥將浸泡後的粘結釹鐵硼磁體吹乾或甩幹；

⑦烘乾：將吹乾或甩幹的粘結釹鐵硼磁體平放在鋪設有脫脂紗布的網板上放入烘乾機中，在溫度為100℃-130℃條件下烘烤30-60分鐘；

⑧將烘乾的粘結釹鐵硼磁體進行再次前處理；

⑨將再次前處理後的粘結釹鐵硼磁體進行電泳處理或塗漆處理，粘結釹鐵硼磁體表面形成防護層，防護層的厚度為10-35um；

⑩將電泳處理或塗漆處理後的粘結釹鐵硼磁體先在溫度為70℃-90℃條件下流平10-30分鐘，再在溫度為100-200℃條件下烘烤10-40分鐘。

本實施例中，首次前處理的具體過程為：

a.將粘結釹鐵硼磁體放入PH值為9～11的脫脂溶液中進行脫脂處理，脫脂溶液由碳酸鈉、三聚磷酸鈉、十二烷基磺酸鈉和水混合而成，其中碳酸鈉的質量百分比濃度為15-20％，三聚磷酸鈉的質量百分比濃度為10-15％，十二烷基磺酸鈉的質量百分比濃度為10-15％；

b.第一次超聲波水洗：將脫脂處理後的粘結釹鐵硼磁體進行第一次超聲波水洗；

c.除鏽：將第一次超聲波水洗後的粘結釹鐵硼磁體放入PH值為2～7的除鏽溶液中進行除鏽處理，除鏽溶液由除鏽劑和水混合而成，除鏽劑的體積百分比濃度為1-3％；

d.第二次超聲波水洗：將除鏽後的粘結釹鐵硼磁體進行第二次超聲波水洗；

e.表調：將第二次超聲波水洗後的粘結釹鐵硼磁體放入PH值為9～11的表調溶液中進行表調處理，表調溶液由表調劑和水混合而成，表調劑的質量百分比濃度為0.1-0.4％；

f.中高溫磷化：將表調後的粘結釹鐵硼磁體放入PH值為2～4的磷化溶液中進行中高溫磷化處理，磷化溶液的溫度為60～80℃，磷化時間為10～30分鐘；

g.中高溫純水洗：將中高溫磷化後的粘結釹鐵硼磁體採用中高溫純水進行清洗，中高溫純水溫度為60～90℃，水洗時間為30～120秒，中高溫純水電導≤50us/cm；

h.鈍化：將中高溫純水洗後的粘結釹鐵硼磁體進行鈍化處理；

e.常溫純水洗：將鈍化後的粘結釹鐵硼磁體採用常溫純水進行清洗；

f.乾燥：將常溫純水洗的粘結釹鐵硼磁體甩幹或吹乾；

j.烘乾：將乾燥後的粘結釹鐵硼磁體烘乾；

再次前處理的具體過程與首次前處理相同。

本實施例中，浸滲處理的具體過程為：

②-1將浸滲膠水倒入真空浸滲罐中，浸滲膠水溫度保持在20℃以下；

②-2將首次前處理後的粘結釹鐵硼磁體，裝入網袋或者網籃中後放入真空浸滲罐中，浸滲膠水的液面高度高於粘結釹鐵硼磁體至少15mm；

②-3採用蓋子將真空浸滲罐封閉後採用真空泵對真空浸滲罐抽真空，在抽真空過程中實時觀察真空浸滲罐中泡沫的高度，若泡沫超過抽真空口，此時關閉真空泵，待泡沫下降至真空浸滲罐的抽真空口以下後再開啟真空泵抽真空，周而復始，直至真空浸滲罐內壓力到-0.098MPa以下後停止抽真空，保壓10分鐘；

②-4對真空浸滲罐卸壓，使其內壓力恢復常壓後打開蓋子，將粘結釹鐵硼磁體從真空浸滲罐中取出。

本實施例中，步驟④中的清洗過程為：將粘結釹鐵硼磁體放入帶有脫膠清洗劑的水裡，採用壓縮空氣持續攪拌使粘結釹鐵硼磁體不停地翻動，時間為15-60秒。

本實施例中，脫膠清洗劑為脫脂劑。

實施例三：一種提高粘結釹鐵硼磁體性能的方法，包括以下步驟：

①將待處理的粘結釹鐵硼磁體進行首次前處理；

②對首次前處理後的粘結釹鐵硼磁體進行浸滲處理；

③甩膠：將浸滲處理後的粘結釹鐵硼磁體平鋪在甩膠機底部，啟動甩膠機進行甩膠處理，時間為1-5分鐘；

④清洗：將甩膠處理後的粘結釹鐵硼磁體進行至少兩次清洗；

⑤將清洗後的粘結釹鐵硼磁體放入溫度為50-80℃的水中浸泡1-5分鐘；

⑥將浸泡後的粘結釹鐵硼磁體吹乾或甩幹；

⑦烘乾：將吹乾或甩幹的粘結釹鐵硼磁體平放在鋪設有脫脂紗布的網板上放入烘乾機中，在溫度為100℃-130℃條件下烘烤30-60分鐘；

⑧將烘乾的粘結釹鐵硼磁體進行再次前處理；

⑨將再次前處理後的粘結釹鐵硼磁體進行電泳處理或塗漆處理，粘結釹鐵硼磁體表面形成防護層，防護層的厚度為10-35um；

⑩將電泳處理或塗漆處理後的粘結釹鐵硼磁體先在溫度為70℃-90℃條件下流平10-30分鐘，再在溫度為100-200℃條件下烘烤10-40分鐘。

本實施例中，首次前處理的具體過程為：

a.將粘結釹鐵硼磁體放入PH值為9～11的脫脂溶液中進行脫脂處理，脫脂溶液由碳酸鈉、三聚磷酸鈉、十二烷基磺酸鈉和水混合而成，其中碳酸鈉的質量百分比濃度為15-20％，三聚磷酸鈉的質量百分比濃度為10-15％，十二烷基磺酸鈉的質量百分比濃度為10-15％；

b.第一次超聲波水洗：將脫脂處理後的粘結釹鐵硼磁體進行第一次超聲波水洗；

c.除鏽：將第一次超聲波水洗後的粘結釹鐵硼磁體放入PH值為2～7的除鏽溶液中進行除鏽處理，除鏽溶液由除鏽劑和水混合而成，除鏽劑的體積百分比濃度為1-3％；

d.第二次超聲波水洗：將除鏽後的粘結釹鐵硼磁體進行第二次超聲波水洗；

e.表調：將第二次超聲波水洗後的粘結釹鐵硼磁體放入PH值為9～11的表調溶液中進行表調處理，表調溶液由表調劑和水混合而成，表調劑的質量百分比濃度為0.1-0.4％；

f.中高溫磷化：將表調後的粘結釹鐵硼磁體放入PH值為2～4的磷化溶液中進行中高溫磷化處理，磷化溶液的溫度為60～80℃，磷化時間為10～30分鐘；

g.中高溫純水洗：將中高溫磷化後的粘結釹鐵硼磁體採用中高溫純水進行清洗，中高溫純水溫度為60～90℃，水洗時間為30～120秒，中高溫純水電導≤50us/cm；

h.鈍化：將中高溫純水洗後的粘結釹鐵硼磁體進行鈍化處理；

e.常溫純水洗：將鈍化後的粘結釹鐵硼磁體採用常溫純水進行清洗；

f.乾燥：將常溫純水洗的粘結釹鐵硼磁體甩幹或吹乾；

j.烘乾：將乾燥後的粘結釹鐵硼磁體烘乾；

再次前處理的具體過程與首次前處理相同。

本實施例中，浸滲處理的具體過程為：

②-1將浸滲膠水倒入真空浸滲罐中，浸滲膠水溫度保持在20℃以下；

②-2將首次前處理後的粘結釹鐵硼磁體，裝入網袋或者網籃中後放入真空浸滲罐中，浸滲膠水的液面高度高於粘結釹鐵硼磁體至少15mm；

②-3採用蓋子將真空浸滲罐封閉後採用真空泵對真空浸滲罐抽真空，在抽真空過程中實時觀察真空浸滲罐中泡沫的高度，若泡沫超過抽真空口，此時關閉真空泵，待泡沫下降至真空浸滲罐的抽真空口以下後再開啟真空泵抽真空，周而復始，直至真空浸滲罐內壓力到-0.098MPa以下後停止抽真空，保壓10分鐘；

②-4對真空浸滲罐卸壓，使其內壓力恢復常壓後打開蓋子，將粘結釹鐵硼磁體從真空浸滲罐中取出。

本實施例中，步驟④中的清洗過程為：將粘結釹鐵硼磁體放入帶有脫膠清洗劑的水裡，採用壓縮空氣持續攪拌使粘結釹鐵硼。磁體不停地翻動，時間為15-60秒。

本實施例中，脫膠清洗劑為清潔劑。