一种钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面制备铝合金镀层的方法技术

本发明专利技术提供了一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体，包括钕铁硼磁体，复合在钕铁硼磁体表面的铝软合金层，以及再次复合在铝软合金层表面的一层或多层铝硬合金层；所述铝软合金为铝与软金属的合金，所述铝硬合金为铝与硬金属的合金。本发明专利技术针对磁体表面的微观形貌特点，采用真空镀铝合金方法以及真空复合镀铝合金相结合的方法，先在钕铁硼磁体表面形成一层较薄的铝与软金属的合金，使钕铁硼疏松多孔的表面致密化，再在铝合金表面生成铝和硬质金属的合金，使镀层表面硬化，同时提高防腐性能。本发明专利技术采用物理气相沉积工艺，在钕铁硼表面形成复合铝合金镀层，不仅能够提高镀层硬度，还能够提高镀层的耐腐蚀能力。

Method for preparing aluminum alloy coating on Nd-Fe-B magnet and NdFeB magnet surface

The present invention provides a neodymium iron boron magnet coated with an aluminum alloy anticorrosion layer, including NdFeB magnets, aluminum soft alloy layer on the surface of Nd-Fe-B magnets, and one or more layers of aluminum hard alloy layer on the surface of the aluminum soft alloy layer. The aluminum soft alloy is an alloy of aluminum and soft metal, and the aluminum hard alloy is used as the alloy. An alloy of aluminum and hard metal. In view of the micromorphology of the surface of the magnet, a thin alloy of aluminum and soft metal is formed on the surface of Nd-Fe-B magnets by the method of vacuum aluminizing alloy and combined with the vacuum compound aluminum alloy. The porous surface of Nd-Fe-B is densified and aluminum and hard metals are formed on the surface of the aluminum alloy. The alloy makes the coating surface hardened and improves the corrosion resistance. The invention uses physical vapor deposition technology to form composite aluminum alloy coating on the surface of NdFeB. It can not only improve the hardness of the coating, but also improve the corrosion resistance of the coating.

【技术实现步骤摘要】
一种钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面制备铝合金镀层的方法
本专利技术属于磁体制备
，涉及一种钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面镀层的方法，尤其涉及一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面制备铝合金镀层的方法。
技术介绍
永磁体即硬磁体，能够长期保持其磁性的磁体，不易失磁，也不易被磁化。因而，无论是在工业生产还是在日常生活中，硬磁体最常用的强力材料之一。硬磁体可以分为天然磁体和人造磁体，人造磁铁是指通过合成不同材料的合金可以达到与天然磁体(吸铁石)相同的效果，而且还可以提高磁力。迄今为止，已经发展到第三代钕铁硼永磁材料(NdFeB)，其产值已大大超过之前的永磁材料，已发展成一大产业。目前，业界常采用烧结法制作钕铁硼永磁材料，如王伟等在《关键工艺参数和合金元素对烧结NdFeB磁性能与力学性能的影响》中公开了采用烧结法制造钕铁硼永磁材料的工艺流程，一般包括配料、熔炼、钢锭破碎、制粉、氢破碎、气流磨超细粉、粉末取向压制成型、真空烧结、检分和电镀等步骤。钕铁硼磁体的优点是性价比高，体积小、重量轻、良好的机械特性和磁性强等特点，如以Nd2Fe14B型化合物为主相的R-Fe-B类稀土烧结磁铁是永磁体是所有磁性材料中性能最高的磁体，因而广泛地用于硬盘驱动的音圈电动机、伺服电机、变频空调电机、混合动力车搭载用电动机等。在各种电机应用过程中，为了适应高温的使用环境，要求其耐腐蚀性较好，但钕铁硼永磁体因表面稀松多孔，且富钕相和Nd2Fe14B相存在电位差，使得钕铁硼极易被腐蚀，为防止钕铁硼被腐蚀，常用的做法是通过化学或物理的方法在钕铁硼表面镀上一层耐腐蚀金属，从而达到防腐效果。如水电镀，NiCuNi、Zn、环氧等，但这些电镀方式对环境有影响，有很大的水处理压力和环保问题。近些年来，采用真空镀的方法逐渐被用于钕铁硼磁体上，与传统技术相比，该技术因不产生废水，废气和废渣，具有良好的环保性。但是仍然存在铝镀层硬度低，易划伤，以及镀层呈现多孔稀松状，防腐性能不良的缺陷。为提高铝镀层的硬度和防腐性能，目前通常的工艺是将镀铝后的钕铁硼磁体经钝化液钝化，或以阳极氧化的工艺使铝镀层硬化。如申请号为200910260387.3的专利采用磁控溅射气相沉积方法在钕铁硼磁体表面得到纯铝镀层；以及申请号为201410610935.1的专利公布了一种在钕铁硼磁体表面经磁控溅射真空镀铝后，再以镀铝后的钕铁硼磁体为阳极，置于适当质量分数的电解液中，利用阳极氧化原理，使钕铁硼表面生产硬质防腐铝膜。但上述两种方法还是存在工艺复杂，且产生废水，污染环境等问题因此，如何针对钕铁硼磁体，找到一种更为简单，合适的镀层及制备方法，克服上述缺陷，并提高耐腐蚀性能，已成为业内诸多一线研究人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面镀层的方法，特别是一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体及钕铁硼磁体表面制备铝合金镀层的方法，本专利技术采用铝软合金使磁体表面致密化，再结合铝硬合金层，在磁体的表面形成致密且坚固的耐腐蚀膜，提高了磁体的耐蚀性和耐用性，而且工艺简单，适合规模化工业生产。本专利技术提供了一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体，包括钕铁硼磁体，复合在钕铁硼磁体表面的铝软合金层，以及再次复合在铝软合金层表面的一层或多层铝硬合金层；所述铝软合金为铝与软金属的合金，所述铝硬合金为铝与硬金属的合金。优选的，所述铝软合金层的厚度为0.5～3μm；所述铝硬合金层的厚度为3～20μm。优选的，所述软金属的莫氏硬度小于5；所述硬金属的莫氏硬度大于等于5；所述铝软合金包括铝的二元或多元合金；所述铝硬合金包括铝的二元或多元合金。优选的，所述复合为多弧离子镀；所述再次复合为磁控溅射镀。优选的，所述软金属包括铜、锌、锡、铝、金和银中的一种或多种；所述硬金属包括锆、镍、钨、铌、钽、铬、钼和铅中的一种或多种。优选的，所述钕铁硼磁体为烧结钕铁硼磁体；所述钕铁硼磁体中各成分按质量百分比组成，包括：Pr-Nd：28％～33％；Dy：0～10％；Tb：0～10％；Nb：0～5％；B：0.5％～2.0％；Al：0～3.0％；Cu：0～1％；Co：0～3％；Ga：0～2％；Gd：0～2％；Ho：0～2％；Zr：0～2％；余量为Fe。本专利技术还提供了一种钕铁硼磁体表面镀层的方法，包括以下步骤：1)将经过处理的钕铁硼磁体，进行多弧离子镀后，得到表面复合有铝软合金层的钕铁硼磁体；2)将上述步骤得到的表面复合有多弧离子镀层的钕铁硼磁体，进行磁控溅射镀后，得到表面复合有铝硬合金层的钕铁硼磁体。优选的，所述多弧离子镀的电流为20～80A；所述多弧离子镀的时间为0.2～1h。优选的，所述磁控溅射镀的电流为5～25A；所述磁控溅射镀的时间为1～5h。优选的，所述多弧离子镀和所述磁控溅射镀的真空度分别选自(1～9)×10-3Pa；所述多弧离子镀和所述磁控溅射镀的温度分别选自80～200℃；所述处理包括除油处理、酸洗处理和除杂处理中的一种或多种。本专利技术提供了一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体，包括钕铁硼磁体，复合在钕铁硼磁体表面的铝软合金层，以及再次复合在铝软合金层表面的一层或多层铝硬合金层；所述铝软合金为铝与软金属的合金，所述铝硬合金为铝与硬金属的合金。本专利技术还提供了一种钕铁硼磁体表面镀层的方法。与现有技术相比，本专利技术针对现有的常规磁体电镀镀层的防腐方式，存在污染的问题，采用了真空气相沉积的方式，对磁体表面进行防腐处理。又特别针对现有的真空镀铝存在的劣势，如镀层因硬度较低，易划伤，以及铝镀层呈现多孔稀松状，防腐性能不良，而镀铝后，经钝化液钝化或阳极氧化处理，改善铝镀层方法，不仅工艺复杂，且产生废水，污染环境的缺陷。本专利技术为提高铝镀层的硬度和防腐性能，同时避免产生废水，废气和废渣，针对磁体表面的微观形貌特点，创造性的采用真空镀铝合金方法以及真空复合镀铝合金相结合的方法，先在钕铁硼磁体表面形成一层较薄的铝与软金属的合金，使钕铁硼疏松多孔的表面致密化，再在铝合金表面生成铝和硬质金属的合金，使镀层表面硬化，同时提高防腐性能。本专利技术采用物理气相沉积工艺，在钕铁硼基体表面形成复合铝合金镀层，该工艺不仅提高镀层硬度，同时提高镀层的耐腐蚀能力，能有效解决真空镀铝存在的技术缺陷。实验结果表明，中性盐雾实验测试，本专利技术制备的磁钢可达到600h不生锈。拉拔实验测试结合力显示，结合力达到近13MPa，无论是耐腐蚀能力还是结合力比其他磁控溅射方法均有较大的提高。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对专利技术权利要求的限制。本专利技术所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。本专利技术所有原料，对其纯度没有特别限制，本专利技术优选采用工业纯或钕铁硼磁体领域使用的常规纯度。本专利技术所有原料，其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称，每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途，能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。本专利技术所有工艺及设备，其名称均属于本领域的常规名称，每个名称在其相关用途的领域内均是清楚明确的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体，其特征在于，包括钕铁硼磁体，复合在钕铁硼磁体表面的铝软合金层，以及再次复合在铝软合金层表面的一层或多层铝硬合金层；所述铝软合金为铝与软金属的合金，所述铝硬合金为铝与硬金属的合金。

【技术特征摘要】
1.一种表面镀有铝合金防腐层的钕铁硼磁体，其特征在于，包括钕铁硼磁体，复合在钕铁硼磁体表面的铝软合金层，以及再次复合在铝软合金层表面的一层或多层铝硬合金层；所述铝软合金为铝与软金属的合金，所述铝硬合金为铝与硬金属的合金。2.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于，所述铝软合金层的厚度为0.5～3μm；所述铝硬合金层的厚度为3～20μm。3.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于，所述软金属的莫氏硬度小于5；所述硬金属的莫氏硬度大于等于5；所述铝软合金包括铝的二元或多元合金；所述铝硬合金包括铝的二元或多元合金。4.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于，所述复合为多弧离子镀；所述再次复合为磁控溅射镀。5.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于，所述软金属包括铜、锌、锡、铝、金和银中的一种或多种；所述硬金属包括锆、镍、钨、铌、钽、铬、钼和铅中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于，所述钕铁硼磁体为烧结钕铁硼磁体；所述钕铁硼磁体中各成分按质量百分比组成，包括：Pr-Nd：28％...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁礼渭，毛华云，赖欣，
申请(专利权)人：江西金力永磁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36