一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法，包括耐磨防腐涂层材料的配制、将烧结钕铁硼磁体预热，然后采用静电喷涂工艺将配制好的耐磨防腐涂层材料涂覆在所述烧结钕铁硼磁体表面和固化处理。本发明专利技术在烧结钕铁硼磁体表面制备出耐磨防腐涂层，并结合有机高分子材料与纳米陶瓷材料各自的优势制备的耐磨防腐涂层具有更加优异的力学性能和耐蚀性能，能够为烧结钕铁硼磁体提供更长久的腐蚀防护作用，可以满足在有强度和硬度要求的工作环境下的使用要求。

Preparation method of wear-resistant anticorrosive coating on Sintered Nd-Fe-B magnet

The invention relates to a preparation method of a wear-resistant and anticorrosion coating on the surface of the sintered NdFeB magnet, including the preparation of the wear-resistant and anticorrosion coating material, the preheating of the sintered Nd-Fe-B magnets, and then applying the electrostatic spraying process to coating the prepared wear-resistant and anticorrosion coating material on the sintered NdFeB magnet surface and curing treatment. The wear-resistant and anticorrosion coating is prepared on the surface of the sintered Nd-Fe-B magnet, and the wear resistant and anticorrosive coating prepared by the advantages of organic polymer material and nano ceramic material has better mechanical and corrosion resistance. It can provide longer corrosion protection for the sintered Nd-Fe-B magnets, and can be satisfied. Requirements for working environment with strength and hardness requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法
本专利技术涉及磁性材料表面防护领域，具体涉及一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法。
技术介绍
烧结钕铁硼磁体具有优异的剩磁、矫顽力和磁能积，被称为当代“磁王”，因此被广泛应用于五金电器、医疗器械、风力发电、汽车、航空航天、尖端科技等诸多领域。烧结钕铁硼磁体是稀土永磁材料的支柱，但烧结钕铁硼磁体由主相Nd2Fe14B、富Nd相和富B相组成，其中金属Nd元素的化学活性最强，在潮湿、高温以及电化学环境中极易被腐蚀，严重限制了烧结钕铁硼磁体应用领域的进一步拓展。目前主要采用添加合金元素法和表面防护法两种方式来提高烧结钕铁硼磁体的耐腐蚀性能。添加合金元素法能够在一定程度上提高磁体的耐蚀性能，但是防腐蚀效果不明显，因此，工业上主要采用表面防护法对烧结钕铁硼磁体进行腐蚀防护处理。工业生产中常用的表面防护工艺有电镀、化学镀、有机涂层、物理气相沉积和复合镀层。电镀和化学镀会带来环境污染问题，而且镀层耐腐蚀性能差和耐化学稳定性低，防护效果并不理想；物理气相沉积涂层在烧结钕铁硼磁体表面的应用并不成熟，而且前期设备投入成本较高；有机涂层主要有阴极电泳环氧树脂涂层、磷化膜等，但是有机涂层的力学性能太差，在有强度和硬度要求的工作条件下很难满足使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有力学性能好和耐蚀性能好的烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法。为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：a.耐磨防腐涂层材料的配制：将有机高分子和纳米陶瓷材料与促进剂、胺类固化剂和润滑剂充分混合，制得耐磨防腐涂层材料，所述有机高分子和纳米陶瓷材料的重量比为(3～5)：(0.5～2)；b.涂覆处理：将烧结钕铁硼磁体预热，然后采用静电喷涂工艺将配制好的所述耐磨防腐涂层材料涂覆在所述烧结钕铁硼磁体表面；c.固化处理：将涂覆耐磨防腐涂层材料的烧结钕铁硼磁体进行固化处理。所述有机高分子是由聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯按重量比(1～3)：(1～5)：(2～4)组成。所述纳米陶瓷材料为氮化硼、氮化铝、氧化锆和氮化钛中的至少一种，所述纳米陶瓷材料的尺寸为10纳米～100纳米。所述促进剂、胺类固化剂和润滑剂含量分别占有机高分子和纳米陶瓷材料重量总和的0.1％～0.5％、0.2％～0.8％和0.3％～0.7％。所述烧结钕铁硼磁体预热温度为60℃～100℃，所述静电喷涂工艺的静电喷涂电压为50V～90V，喷枪口与待喷工件之间的距离为10cm～20cm，喷枪氩气压力为0.6MPa～0.8MPa。所述固化处理是先置于100℃～120℃下预固化10min～20min，然后置于180℃～220℃下固化1h～2h。所述有机高分子和纳米陶瓷材料重量比为4:1。所述耐磨防腐涂层材料涂覆的厚度为10μm～20μm。所述促进剂为聚氨酯胶黏剂用促进剂或快固丙烯酸酯结构胶黏剂用促进剂。所述胺类固化剂为芳香胺类固化剂或脂环胺类固化剂。所述润滑剂为硅酸酯润滑剂或磷酸酯润滑剂。本专利技术通过采用有机高分子材料和纳米陶瓷材料的组合，发挥两者的各自优势，采用静电喷涂方式在烧结钕铁硼磁体表面制备了耐磨防腐涂层。对耐磨防腐涂层做中性盐雾试验和刮磨试验，盐雾试验耐腐蚀时长不小于960小时，刮磨试验受损程度在1～2级，对照组为环氧树脂涂层，试验结果为盐雾试验耐腐蚀时长不大于723小时，刮磨试验受损程度在3～4级，实验结果显示耐磨防腐涂层的耐腐性能和力学性能相对于环氧树脂涂层优势明显，耐磨防腐涂层不仅具有陶瓷材料的高强度、高硬度，还具有有机高分子材料高弹性、高韧性以及防腐蚀性能好、耐化学稳定性高、与金属的粘着性高等特点，结合有机高分子材料与纳米陶瓷材料各自的优势制备的耐磨防腐涂层具有更加优异的力学性能和耐蚀性能，能够为烧结钕铁硼磁体提供更长久的腐蚀防护作用，可以满足在有强度和硬度要求的工作环境下的使用要求。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细叙述。实施例1一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法按以下步骤进行：(1)耐磨防腐涂层材料的配制：首先将有机高分子材料聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯按重量比为1：1：2进行配制；再将纳米陶瓷材料氮化硼、氮化铝和氮化钛按重量比为1：3：2进行配制，其中纳米陶瓷材料的尺寸为10nm；最后将配制得到的有机高分子材料和纳米陶瓷材料按重量比为3：0.5进行配制；同时向其中加入占有机高分子材料和纳米陶瓷材料重量总和的0.1％的聚氨酯胶黏剂用促进剂、0.2％的芳香胺类固化剂和0.3％的硅酸酯润滑剂；最后对耐磨防腐涂层材料进行充分的混合。(2)涂覆处理：首先将烧结钕铁硼磁体预热到60℃，然后采用静电喷涂工艺将配制好的耐磨防腐涂层材料涂覆于前处理后的烧结钕铁硼磁体表面，涂覆厚度10μm，静电喷涂电压为50V，喷枪口与待喷工件之间的距离为10cm，喷枪氩气压力为0.6MPa。(3)固化处理：对涂覆耐磨防腐涂层的烧结钕铁硼磁体进行固化处理，首先在100℃下预固化10min。最后，在180℃下固化1h。本实施例1所得样品命名为样品1A。实施例2一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法按以下步骤进行：(1)耐磨防腐涂层材料的配制：首先将有机高分子材料聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯按重量比为2：3：3进行配制；再将纳米陶瓷材料氮化硼、氮化铝、氧化锆和氮化钛按重量比为1：2：5：3进行配制，其中纳米陶瓷材料的尺寸为50nm；再将配制得到的有机高分子材料和纳米陶瓷材料按重量比为4：1进行配制；再向其中加入占有机高分子材料和纳米陶瓷材料重量总和的0.3％的快固丙烯酸酯结构胶黏剂用促进剂、0.5％的脂环胺类固化剂和0.5％的磷酸酯润滑剂；最后将耐磨防腐涂层材料进行充分的混合。(2)涂覆处理：首先将烧结钕铁硼磁体预热到80℃，然后采用静电喷涂工艺将配制好的耐磨防腐涂层材料涂覆于前处理后的烧结钕铁硼磁体表面，涂覆厚度15μm，静电喷涂电压为70V，喷枪口与待喷工件之间的距离为15cm，喷枪氩气压力为0.7MPa。(3)固化处理：对涂覆耐磨防腐涂层的烧结钕铁硼磁体进行固化处理，首先在110℃下预固化15min。最后，在200℃下固化1.5h。本实施例2所得样品命名为样品2A。实施例3一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法按以下步骤进行：(1)耐磨防腐涂层材料的配制：首先将有机高分子材料聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯按重量比为3：5：4进行配制；再将氧化锆作为纳米陶瓷材料进行配制，其中纳米陶瓷材料的尺寸为100nm；再将有机高分子材料和纳米陶瓷材料按重量比为5：2进行配制；再向其中加入占有机高分子材料和纳米陶瓷材料重量总和的0.5％的快固丙烯酸酯结构胶黏剂用促进剂、0.8％的芳香胺类固化剂和0.7％的硅酸酯润滑剂；最后将耐磨防腐涂层材料进行充分的混合。(2)涂覆处理：首先将烧结钕铁硼磁体预热到100℃，然后采用静电喷涂工艺将配制好的耐磨防腐涂层材料涂覆于前处理后的烧结钕铁硼磁体表面，涂覆厚度20μm，静电喷涂电压为90V，喷枪口与待喷工件之间的距离为20cm，喷枪氩气压力为0.8MPa。(3)固化处理：对涂覆耐磨防腐涂层的烧结钕铁硼磁体进行固化处理，首先在120℃下预固化20min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a.耐磨防腐涂层材料的配制：将有机高分子和纳米陶瓷材料与促进剂、胺类固化剂和润滑剂充分混合，制得耐磨防腐涂层材料，所述有机高分子和纳米陶瓷材料的重量比为（3~5）：（0.5~2）；b.涂覆处理：将烧结钕铁硼磁体预热，然后采用静电喷涂工艺将配制好的所述耐磨防腐涂层材料涂覆在所述烧结钕铁硼磁体表面；c.固化处理：将涂覆耐磨防腐涂层材料的烧结钕铁硼磁体进行固化处理。

【技术特征摘要】
1.一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a.耐磨防腐涂层材料的配制：将有机高分子和纳米陶瓷材料与促进剂、胺类固化剂和润滑剂充分混合，制得耐磨防腐涂层材料，所述有机高分子和纳米陶瓷材料的重量比为（3~5）：（0.5~2）；b.涂覆处理：将烧结钕铁硼磁体预热，然后采用静电喷涂工艺将配制好的所述耐磨防腐涂层材料涂覆在所述烧结钕铁硼磁体表面；c.固化处理：将涂覆耐磨防腐涂层材料的烧结钕铁硼磁体进行固化处理。2.根据权利要求1所述的一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述有机高分子是由聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯按重量比（1~3）：（1~5）：（2~4）组成。3.根据权利要求1所述的一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述纳米陶瓷材料为氮化硼、氮化铝、氧化锆和氮化钛中的至少一种，所述纳米陶瓷材料的尺寸为10纳米~100纳米。4.根据权利要求1所述的一种烧结钕铁硼磁体表面耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述促进剂、胺类固化剂和润滑剂含量分别占有机高分子和纳米陶瓷材料重量总和的0.1%~0.5%、0.2%~0.8%和0.3%~0.7%。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹玉杰，张鹏杰，吴玉程，黄秀莲，陈静武，衣晓飞，
申请(专利权)人：安徽大地熊新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34