一种钕铁硼永磁体的静电粉末表面喷涂方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及材料的表面化学处理领域，尤其是涉及钕铁硼永磁材料的纳米喷涂技 术，具体地说，本发明涉及一种钕铁硼永磁体的静电粉末表面喷涂方法。
【背景技术】
[0002] 近年来钕铁硼（NdFeB)永磁材料的应用和发展十分迅速，而钕铁硼永磁材料的防 护成功与否关系到材料能否推广应用的关键技术之一。该材料主要是由稀土金属钕NcU铁 和硼等元素通过粉末冶金工艺制备而成。作为目前最强的磁性材料，已经广泛应用于电镀 器件、机械、医疗、汽车等诸领域，应用前景十分广阔。
[0003] 钕铁硼永磁材料应用的前提是首先要解决好钕铁硼永磁材料的防腐问题。作为一 种粉末冶金工艺制备而成的多孔材料，因其中的富钕相，钕铁硼主相及边界相很容易形成 晶间腐蚀。钕铁硼粉末合金中的稀土元素钕，性质活泼，使整个钕铁硼合金的耐蚀性能变得 很差，在湿热的环境中极易生锈腐蚀，因腐蚀失效造成磁性能的下降或损坏，严重影响了钕 铁硼永磁体的使用寿命，降低了产品的稳定性和可靠性。钕铁硼永磁材料的磁性能与其组 织结构有很大的关系。钕铁硼永磁体的主相是磁体磁性能的主要来源。对矫顽力贡献最大 的是富钕相。当钕铁硼永磁材料发生腐蚀以后材料的磁性能将发生巨大的变化。因此，钕 铁硼永磁材料的防腐问题一直是钕铁硼永磁材料需要解决的主要问题。
[0004] 目前钕铁硼永磁材料的防腐方法有很多。其中有电镀镍、电镀锌（CN1421547A、 CN1056133A)、电镀多层镍（CN102568732)、镀铜（CN1514889A)，磷化（CN101022051)、电泳 漆，喷涂（CN201110341049, CN200810224281)等多种方法。
[0005] 其中（CN201110341049X) -种钕铁硼磁体的表面复合防护方法 (CN201110341049X)提供了一种钕铁硼永磁体的喷涂层其包括以下步骤：（1)将具有圆孔 结构的钕铁硼磁体进行预处理；（2)将预处理后的钕铁硼磁体进行电镀或者磷化处理；（3) 将电镀或者磷化处理后的钕铁硼磁体表面喷涂耐腐蚀涂层；(4)将喷涂后的钕铁硼磁体进 行预固化，温度l〇〇°C~150°C，时间20~30分钟；（5)将预固化后的钕铁硼磁体进行固化， 温度180°C~220°C，时间20~60分钟；（6)将固化后的钕铁硼磁体进行气相沉积处理。另 带有防腐涂层的永磁体及其粉末纳米喷涂方法（CN200810224281)提供了一种含有纳米银 粉的喷涂层，并且其分为三层包括有机物底层、有机物过渡层、纳米银层，其应用的主要在 有机溶剂和金属纳米粉的喷涂，有效使用率在20%左右。其喷涂方法都是运用溶剂的一种 喷涂，一般都会造成浪费和污染。
【发明内容】
[0006] 为了克服上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种钕铁硼永磁体的静电粉末 表面喷涂方法，在钕铁硼永磁体表面形成一种粉末涂料，再将其烘烤形成保护层。
[0007] 根据本发明的钕铁硼永磁体的静电粉末表面喷涂方法，所述静电粉末表面喷涂方 法包括如下步骤：（1)倒角磨光：采用机械振磨、滚磨倒角永磁材料进行常规磨光；（2)脱 脂除油：加入磷酸钠、碳酸钠和氢氧化钠进行常规脱脂除油；（3)酸洗除锈：再加入硝酸溶 液进行常规酸洗除锈、水洗、表面调整；（4)常温磷化：加入常规磷化剂进行常规锌系磷化 或铁系磷化以形成磷化膜；以及（6)采用粉末涂料在进行静电粉末喷涂，在温度为180~ 200°C下，固化时间20-90分钟，经烘烤形成保护层。其中，步骤（1)~（4)可以参阅中国专 利公开号为CN101022051的申请。
[0008] 优选地，所述保护层的厚度为10~30微米。
[0009] 优选地，所述粉末涂料为杜邦化工生产的环氧粉末涂料EP802和环氧聚酯型粉末 涂料781。更优选地，所述粉末涂料不含有溶剂。最好，所述粉末涂料的粒径为20-40微米。 [0010] 由于粉末涂料是与一般涂料完全不同的形态，它是以微细粉末的状态存在的，不 使用溶剂。粉末涂料的主要特点有：具有无害、高效率、节省资源和环保特点，是一种新型 的、不含溶剂，100%固体粉末状涂料，具有不用溶剂、无污染、节省能源和资源、减轻劳动强 度和涂膜机械强度高等特点。此外，采用本发明的静电粉末表面喷涂方法以形成静电喷涂 涂膜，该静电喷涂涂膜表面均匀，附着力佳，并且附着力（GB/T9286):0级，冲击（GB/T1732): 50cm，杯突试验（GB/T9753):彡 6_，弯曲试验（GB/T6742):彡 2_，铅笔硬度（GB/T6739): 彡2H，盐雾试验（GB/T1771) :500h通过，耐湿热（GB/T1740) :500h通过。
【具体实施方式】
[0011] 实施例1
[0012] 将(624=^15* 18mm的烧结钕铁硼永磁材料2. 3公斤先在振磨机中磨光2小时。 经磷酸钠 20g/升，碳酸钠 IOg/升，氢氧化钠 IOg/升脱脂除油后，在1%硝酸中酸洗除去表 面氧化物，水洗，常规磷化处理(详情见李青等2008-6《中国稀土学报》烧结型NdFeB永磁 材料表面磷化膜的制备及耐蚀性能研究)，水洗，吹干。采用杜邦化工生产的环氧粉末涂料 EP802进行静电喷涂，粉末粒度20微米，喷涂完成后在180°C进行固化90分钟，涂层厚度10 微米。涂层结合力好，划格试验合格，附着力（GB/T9286):0级，冲击（GB/T1732):50cm，杯突 试验（GB/T9753):彡6mm，弯曲试验（GB/T6742):彡2mm，铅笔硬度（GB/T6739):彡2H。防腐 蚀性能与结果参见表1。
[0013] 实施例2
[0014] 将(624115=^18mm的烧结钕铁硼永磁材料2. 3公斤先在振磨机中磨光2小时。 经磷酸钠20g/升，碳酸钠 IOg/升，氢氧化钠 IOg/升脱脂除油后，在1%硝酸中酸洗除去表 面氧化物，水洗，常规磷化处理(详情见李青等2008-6《中国稀土学报》烧结型NdFeB永磁 材料表面磷化膜的制备及耐蚀性能研究)，水洗，吹干。采用杜邦化工生产的粉末涂料EP802 进行静电喷涂，粉末粒度40微米，喷涂完成后在200°C进行固化20分钟，涂层厚度30微米。 涂层结合力好，划格试验合格，附着力（GB/T9286) :0级，冲击（GB/T1732) :50cm，杯突试验 (GB/T9753):彡6mm，弯曲试验（GB/T6742):彡2mm，铅笔硬度（GB/T6739):彡2H。防腐蚀性 能与结果参见表1。
[0015] 实施例3
[0016] 将(624=^15=^18111111的粘结钕铁硼永磁材料2. 3公斤先在振磨机中磨光2小时。 经磷酸钠 20g/升，碳酸钠 IOg/升，氢氧化钠 IOg/升脱脂除油后，在1%硝酸中酸洗除去表 面氧化物，水洗，吹干。采用杜邦化工生产的环氧粉末涂料EP802进行静电喷涂，粉末粒度 25微米，喷涂完成后在190°C进行固化70分钟。涂层厚度25微米，结合力好，划格试验合 格，附着力（GB/T9286) :0级，冲击（GB/T1732) :50cm，杯突试验（GB/T9753):彡6mm，弯曲试 验（GB/T6742) 2mm，铅笔硬度（GB/T6739) 2H。防腐蚀性能与结果参见表1。
[0017] 实施例4
[0018] 将(624=^15* 18mm的烧结钕铁硼永磁材料2. 3公斤先在振磨机中磨光2小时。 经磷酸钠 20g/升，碳酸钠 IOg/升，氢氧化钠 IOg/升脱脂除油后，在1%硝酸中酸洗除去表 面氧化物，水洗。采用杜邦化工生产的环氧粉末涂料EP802进行静电喷涂，粉末粒度30微 米，喷涂完成后在180°C进行固化90分钟。涂层厚度25微米，结合力好，划格试验合格，附 着力（GB/T9286):0 级，冲击（GB/T1732):50cm，杯突试验（GB/T9753):彡 6mm，弯曲试验（GB/ T6742) 2mm，铅笔硬度（GB/T6739):彡2H。防腐蚀性能与结果参见表1。
[0019] 实施例5
[0020] 将8mm的烧结钕铁硼永磁材料2. 3公斤先在振磨机中磨光2小时。 经磷酸钠 20g/升，碳酸钠 IOg/升，氢氧化钠 IOg/升脱脂除油后，在1%硝酸中酸洗除去表 面氧化物，水洗。采用杜邦化工生产的环氧聚酯型粉末涂料781进行静电喷涂，粉末粒度20 微米，喷涂完成后在180°C进行固化90分钟。涂层厚度20微米结合力好，划格试验合格，附 着力（GB/T9286):0 级，冲击（GB/T1732):50cm，杯突试验（GB/T9753):彡 6mm，弯曲试验（GB/ T6742) 2mm，铅笔硬度（GB/T6739):彡2H。防腐蚀性能与结果参见表1。
[0021]
【主权项】
1. 一种钕铁硼永磁体的静电粉末表面喷涂方法，所述静电粉末表面喷涂方法包括如下 步骤： (1) 倒角磨光：采用机械振磨、滚磨倒角永磁材料进行常规磨光； (2) 脱脂除油：加入磷酸钠、碳酸钠和氢氧化钠进行常规脱脂除油； (3) 酸洗除锈：再加入硝酸溶液进行常规酸洗除锈、水洗、表面调整； (4) 常温磷化：加入常规磷化剂进行常规锌系磷化或铁系磷化以形成磷化膜；以及 (5) 采用粉末涂料在进行静电粉末喷涂，在温度为180~200°C下，固化时间20-90分 钟，经烘烤形成保护层。
2. 如权利要求1所述的静电粉末表面喷涂方法，其中，所述保护层的厚度为10~30微 米。
3. 如权利要求1所述的静电粉末表面喷涂方法，其中，所述粉末涂料为杜邦化工生产 的环氧粉末涂料EP802和环氧聚酯型粉末涂料781。
4. 如权利要求3所述的静电粉末表面喷涂方法，其中，所述粉末涂料的粒径为20-40微 米。
5. 如权利要求4所述的静电粉末表面喷涂方法，其中，所述粉末涂料不含有溶剂。
【专利摘要】本发明提供了一种钕铁硼永磁体的静电粉末表面喷涂方法，所述静电粉末表面喷涂方法包括如下步骤：（1）倒角磨光：采用机械振磨、滚磨倒角法永磁材料进行常规磨光；（2）脱脂除油：加入磷酸钠、碳酸钠和氢氧化钠进行常规脱脂除油；（3）酸洗除锈：再加入硝酸溶液进行常规酸洗除锈、水洗、表面调整；（4）常温磷化：加入常规磷化剂进行常规锌系磷化或铁系磷化以形成磷化膜；（5）采用粉末涂料在温度为180～200℃下进行静电粉末喷涂固化20-90分钟，经烘烤形成保护层。采用本发明的静电粉末表面喷涂方法以形成静电喷涂涂膜，该静电喷涂涂膜表面均匀，附着力佳。
【IPC分类】B05D3-02, B05D1-06
【公开号】CN104624448
【申请号】CN201310561425
【发明人】白晓刚
【申请人】天津三环乐喜新材料有限公司, 北京中科三环高技术股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月12日