一种钕铁硼磁体表面预处理的复合处理剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种钕铁硼磁体表面预处理的复合处理剂及其制备方法和应用，本发明专利技术复合处理剂包含硅烷偶联剂、改性剂和成膜助剂，同时配以pH调节剂调节复合处理剂的pH，其能够形成与钕铁硼磁体结合性良好、耐腐蚀性强、无空洞、裂陷、致密均匀的涂层，且后续表面进一步涂层处理时，与涂层的结合性非常好，有利于钕铁硼磁体的性能长期稳定。硼磁体的性能长期稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种钕铁硼磁体表面预处理的复合处理剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于金属材料的表面处理防护
，特别涉及一种钕铁硼磁体表面预处理的复合处理剂，且还涉及所述复合处理剂的的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]钕铁硼永磁材料是上世纪80年代初发展起来的第三代永磁材料，是目前已知的磁性能最高的一种永磁材料，被誉为“磁中之王”。作为一种新型的功能材料，钕铁硼永磁材料具有永磁性高、价格低廉、强度高、资源储备丰富等优点，因而，广泛应用于航空、航天、航海、汽车及各种精密仪表、中小型、微型高效电机、计算机及IT技术设备、办公自动化设备及众多家用电器等领域，并不断拓展。
[0003]然而，钕铁硼永磁材料由于其中内部多相结构中晶界富钕相与主相之间的电化学活性查较大，在环境中易于发生电化学腐蚀或晶间腐蚀，特别是在潮湿环境中易发生电化学腐蚀，进而导致磁体内部晶粒因失去周围晶界相的包覆而失效，严重影响了钕铁硼永磁材料的使用寿命，同时降低了其稳定性和可靠性，限制了其在高精端行业领域的应用。因此，为了提高钕铁硼磁体在更广阔的领域应用，需要提高钕铁硼永磁体的表面防护能力以提高其耐腐蚀性能。
[0004]CN 105386000 A公开了一种钕铁硼永磁材料的表面处理方法包括步骤：将钕铁硼永磁材料进行真空镀铝稀土合金层，再进行陶化处理，然后进行电泳涂装环氧层，固化得到表面处理后的钕铁硼永磁材料，电泳漆槽液包括环氧树脂和色膏，表面处理后的钕铁硼永磁材料的表面由内到外依次镀有铝稀土合金层、陶化膜和环氧层，各镀层之间以及铝稀土合金层与基体钕铁硼永磁材料的结合力明显提高。该方法虽然使钕铁硼的耐蚀性能得到显著提高，但处理过程复杂、成本高，不利于大规模应用。
[0005]迄今为止，改善钕铁硼磁体的耐腐蚀性能的绝大多数措施是在钕铁硼磁体施覆表面涂层能够将磁体与外界腐蚀介质隔离，进而实现对磁体的有效防护。目前，实施表面防护的措施主要有电镀、化学镀、阴极电泳、磷化、物理气相沉积、喷涂等，其中最常见的表面处理措施为磷化、电镀、化学镀、物理气相沉积等，但目前这些措施制备的镀层与钕铁硼磁体之间的结合力均较差，涂层易脱落，对磁体的防护效果不理想。因此，如何改善钕铁硼磁体与涂层之间的结合力以提升钕铁硼磁体的防护效果成为行业关注的重点方向。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术对现有钕铁硼磁体的表面防护措施进行了大量的研究，提供了一种钕铁硼磁体表面预处理的复合处理剂，该复合处理剂包含硅烷偶联剂、改性剂和成膜助剂，同时配以pH调节剂调节复合处理剂的pH，其能够形成与钕铁硼磁体结合性良好、耐腐蚀性强、无空洞、裂陷、致密均匀的涂层，且后续表面进一步涂层处理时，与涂层的结合性非常好，有利于钕铁硼磁体的性能长期稳定。
[0007]在本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种钕铁硼磁体表面预处理的复合处理剂，其，以溶剂体积为1L计，包含以下重量份数的组分：
[0008][0009]所述复合处理剂的pH值为9
‑
11，所述溶剂为水与乙醇的混合物。
[0010]在本专利技术中，所述pH调节剂的添加是为了使本专利技术的复合处理剂维持在pH为9
‑
11之间，进而使所述复合处理剂性能稳定，易于成膜。
[0011]在本专利技术复合处理剂中，硅烷偶联剂的基本分子结构式为Y
‑
Si
‑
(OR)3，其中Y为有机官能基，SiOR为硅烷氧基，且OR是可水解的基团，硅烷氧基对无机物具有反应性，而有机官能基对有机物具有反应性或相容性，在含水体系中，硅烷偶联剂水解产生硅醇，与金属表面羟基进行化学键结合，金属制件表面经硅烷处理后，在界面形成结合力很强的Si
‑
O
‑
Me 共价键(其中Me＝金属)，其中Si
‑
O
‑
Me键能很强，比Si
‑
O
‑
Si键能还强；同时Y基团是有机官能团，可以与有机涂层进行连接，因此与后续的有机涂层具有良好的附着力。另外，改性剂能够均匀地镶嵌到硅烷涂层中，提高涂层致密度，减少涂层裂纹、孔洞等缺陷，延长外界腐蚀介质向膜层内部渗入的腐蚀通道，从而提高涂层的屏蔽性能。
[0012]优选地，在上述复合处理剂中，所述硅烷偶联剂为γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2
‑
甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或多种。硅烷偶联剂的分子结构中含有两个化学性质不同的基团，一个是亲无机物的硅烷氧基，另一个是对有机物具有反应性或相容性的有机官能基，本专利技术采用的硅烷偶联剂在钕铁硼磁体表面形成结合力很强的Si
‑
O
‑
Me共价键(其中Me＝金属)，其中Si
‑
O
‑
Me键能很强，比Si
‑
O
‑
Si键能还强；同时还可以与钕铁硼磁铁后续有机涂层进行连接，因此能够改善现有钕铁硼磁铁与表面防护涂层粘结力不强，易脱落的问题。
[0013]优选地，在上述复合处理剂中，所述改性剂为纳米无机金属粉，更优选为纳米稀土氧化物颗粒，例如纳米氧化铈、纳米氧化镧、纳米氧化钐。
[0014]最优选地，在上述复合处理剂中，所述改性剂为纳米氧化铈和/或纳米氧化镧，其粒径为300
‑
600nm。
[0015]所述纳米稀土氧化物颗粒能够硅烷偶联剂发生固化交联反应，均匀分散在涂层中，改善了涂层的局部缺陷，减少了空隙，提高了抗渗性，增强屏蔽作用，可以有效阻碍腐蚀介质侵入涂层；同时稀土盐作为缓蚀剂掺杂时可以赋予膜层自愈合性能，提高硅烷膜的耐蚀性。
[0016]优选地，在上述复合处理剂中，所述改性剂与所述硅烷偶联剂的质量比为1:(3
‑
20)
[0017]优选地，在上述复合处理剂中，所述成膜助剂为氟化钠，其使钕铁硼磁体表面活化，从而使硅烷偶联剂易在钕铁硼磁体的表面形成涂层。
[0018]优选地，在上述复合处理剂中，所述成膜助剂与所述硅烷偶联剂的质量比为1：(25
‑
70)
[0019]优选地，在上述复合处理剂中，所述pH调节剂为三乙醇胺、乙酸、2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇中的一种或多种。本专利技术复合处理剂pH值为9
‑
11，初步配制完成后需要通过pH调节剂调节pH保持在9
‑
11之间以保证本专利技术复合处理剂的稳定性和成模型。
[0020]优选地，在上述复合处理剂中，所述溶剂中水与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钕铁硼磁体表面预处理的复合处理剂，其特征在于，其，以溶剂体积为1L计，包含以下重量份数的组分：所述复合处理剂的pH值为9
‑
11，所述溶剂为水与乙醇的混合物。2.根据权利要求1所述的复合处理剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2
‑
甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的复合处理剂，其特征在于，所述改性剂为纳米无机金属粉，更优选为纳米稀土氧化物颗粒。4.根据权利要求3所述的复合处理剂，其特征在于，所述改性剂为纳米氧化铈和/或纳米氧化镧，其粒径为300
‑
600nm。5.根据权利要求1所述的复合处理剂，其特征在于，所述改性剂与所述硅烷偶联剂的质量比为1:(3
‑
20)。6.根据权利要求1所述的复合处理剂，其特征在于，所述pH调节剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，李勇，徐锋，何新波，谭小桩，李建民，
申请(专利权)人：东莞市嘉豪磁性制品有限公司，
类型：发明
国别省市：