专利名称：永磁材料的倒角方法
技术领域：
本发明涉及一种永磁材料的倒角方法，属于材料的表面化学处理领域，更加具体
地说，本发明涉及一种用于对永磁材料的表面处理方法中的前处理技术。
背景技术：
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 表面防护技术是决定该材料能否推广应用的关键技术之一。钕铁硼永磁材料主要是由稀土 金属钕(Nd)、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、汽车等诸多领域，应用前景十分广阔。 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 种通过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，防腐问题一直是钕铁硼永磁材料需要解决的主要 问题。 目前钕铁硼永磁材料的防腐方法有很多，例如，有电镀镍、电镀锌(CN1421547A、 CN1056133A)、电镀多层镍、镀铜(CN1514889A)、磷化、电泳漆等多种方法。
通常，在对永磁体进行表面防腐处理之前，还需要对永磁体进行表面倒角或研磨 处理，例如采用离心滚光或振磨滚光。现有的倒角处理仅仅是为了解决表面处理问题，而无 法有效控制倒角角度。倒角角度过小，镀层容易起泡，不能起到倒角的有效作用。倒角角度 过大，则会影响磁体的磁性能，对永磁材料来说是一种无形中的浪费。因此，合适的倒角角 度对于永磁体材料的表面处理有着重大的作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种永磁材料的倒角方法和测试方法，其不但能够解决表面 处理的问题，而且能根据后续处理保证永磁体的磁性能处于最佳条件。 根据本发明的一个方面，提供一种永磁材料的倒角方法，包括倒角步骤，其中在倒 角步骤中，根据不同的表面处理方式将永磁材料的倒角角度控制在0. 01 0. 75mm之间。
优选地，所述永磁材料为烧结钕铁硼永磁材料或粘结钕铁硼永磁材料，并且通过 离心滚光或振磨滚光对永磁材料施行倒角。 根据本发明的倒角方法，如果永磁材料在后续处理中要电镀多层镍，则在所述倒 角步骤中将永磁材料的倒角角度控制在0. 1 0. 75mm之间。 根据本发明的倒角方法，如果永磁材料在后续处理中要进行表面磷化处理，则在所述倒角步骤中将永磁材料的倒角角度控制在0. 01 0. 4mm之间。 根据本发明的倒角方法，如果永磁材料在后续处理中要表面镀单镍，则在所述倒 角步骤中将永磁材料的倒角角度控制在0. 01 0. 4mm之间。 根据本发明的倒角方法，所述倒角步骤包括角度测试步骤，所述测试步骤通过投 影仪来测量倒角角度，并根据测量的结果调整倒角处理的时间。 根据本发明的倒角方法，所述角度测试步骤包括将工件在测试平台上水平放置， 使被测量边与投影屏垂直放置，即工件的厚度方向与投影屏上预先形成的直角坐标系的垂 直轴平行，然后，旋转测试平台的手柄，将工件的一条边和产品的一个角清晰的投影到投影 屏上，继续旋转手柄，使投影屏上的垂直轴对准工件的一条边，水平轴对准角的最高点，然 后清零，旋转手柄移动样品将水平轴移到所述角与垂直轴的切点处，垂直轴显示的距离就 是倒角角度值。 优选地，在通过振磨对永磁材料处理1小时之后，通过所述角度测试步骤测试 永磁体的倒角角度，根据倒角角度测试结果，调整振磨时间，将倒角角度控制在0.01 0. 75mm之间。 采用本发明的倒角方法，可获得下列优点1、可以有效地防止尖端效应，使电流分 布均匀，有利于电镀层均匀分布。2、除掉永磁体工件表面毛剌和粗糙不平及某些机械缺陷。 3、可以松动永磁体工件氧化皮，有利于在后续防腐处理中进行酸洗。4、倒角可有效避免永 磁材料在后处理过程中出现因磕碰产生的掉角现象。5、增强永磁体材料的表面状态，提高 材料的表面处理效果。
本发明的上述和/或其它目的和优点通过下述结合附图对优选实施例的详细说 明将变得显而易见，其中 图1为永磁材料的倒角角度的测试图。
图2为采用投影仪测量永磁材料倒角角度的示意流程图。
具体实施例方式
下面将结合具体实施例对本发明做进一步说明，但应该注意，本发明的实施例仅 用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。 在实际使用中，永磁体要先经受离心滚光或振磨滚光(也就是进行倒角处理)，通 过倒角可以使永磁材料粗糙不平的表面得以平坦和光滑，还能除去永磁材料表面的毛剌、 氧化皮、锈蚀、砂眼和沟纹等。倒角角度的控制不仅仅为了解决表面处理的问题，更主要的 在于保证永磁体磁性能处于最佳的条件。为此，根据不同的表面处理，将倒角角度控制在不 同的范围。优选的，在根据本发明的倒角方法中，根据不同的表面处理方式将永磁材料的倒 角角度控制在O. 01 0. 75mm之间。 目前倒角角度测试技术的发展，已经使少数电镀厂摆脱了运用肉眼观测的方式。 目前最通用的投影仪能够将样品的尺寸放大，达到一种更为精确的测量。因而，我们可以利 用投影仪来控制倒角角度。下面，我们将以矩形永磁体为例来说明测试倒角角度的方法。当 然，本发明并不局限于此，利用本发明可对任意形状的永磁体进行倒角和测试。
首先，将工件在测试平台上水平放置，使被测量边(在图2中为垂直于纸面的那条 边，即与XY平面垂直的边)与投影屏(其上预先形成有直角坐标系，其中X轴垂直于Y轴) 垂直放置，即工件的厚度方向与其Y轴平行，然后，旋转测试平台的手柄(未示)，将工件的 一条边和产品的一个角清晰的投影到投影屏上，继续旋转手柄，使投影屏上的Y轴对准工 件的一条边(即与Y轴平行的那条边)，X轴对准角的最高点，然后清零，旋转手柄移动样品 将X轴移到所述角与Y轴的切点处，Y轴显示的距离就是倒角角度值，如图1和图2所示。
另外，倒角角度的控制是根据上述的测试结果进行的，例如，在振磨1小时后，通 过上述方法测试永磁体的倒角角度，根据测试结果，调整振磨(倒角)时间，从而将倒角角 度控制在一定范围内。 在本发明中，虽然是以投影仪为例来说明如何测试倒角的角度，但本发明并不局 限于此，例如借助测量工具可直接测量倒角角度。
下面将详细说明本发明的具体实施方式
。
实施例1 将D2. 5*1. 5mm (即直径*厚度)的钕铁硼永磁材料2. 3公斤先在振磨机中磨光1 小时，然后通过前述的方法测试永磁体的倒角角度，并根据测试结果，调整振磨时间，使得 倒角角度控制在0. 10 0. 25mm。 为了验证倒角处理对后续防腐工艺的影响，把本实施例中的经过倒角(或磨光) 处理的钕铁硼永磁材料电镀多层镍，结果显示镍层不起泡。这说明经过倒角处理有利于电 镀层均匀分布。 但是，对比实验表明(参见后面的对比实施例1)，在对钕铁硼永磁材料进行电镀 多层镍中，如果倒角角度小于0. lOmm，则会发生镀层起泡的现象，从而影响磁体的性能。
实施例2 将D10*2mm(即直径*厚度)的钕铁硼永磁体材料2. 5公斤按振磨滚光的方法磨 光，倒角角度控制在0. 15 0. 45mm。 然后，把本实施例中的经过倒角(或磨光)处理的钕铁硼永磁体材料表面镀多层 镍，结果显示镍层不起泡，外观和盐雾均达到要求。
实施例3 将D10*D8*2mm(即外径*内径*厚度)的钕铁硼永磁体材料2. 5公斤按振磨滚光 的方法磨光，倒角角度控制在0. 15 0. 30mm。 然后，把本实施例中的经过倒角(或磨光)处理的钕铁硼永磁体材料表面镀多层 镍，结果显示镍层不起泡，外观和盐雾均达到要求。
实施例4 将D57*9mm(即直径*厚度)的钕铁硼永磁体材料2. 5公斤按振磨滚光的方法磨 光，倒角角度控制在0. 6 0. 75mm。 然后，把本实施例中的经过倒角处理的钕铁硼永磁体材料表面镀多层镍，结果显 示镍层不起泡，外观和盐雾均达到要求。 但是，对比实验表明，在对钕铁硼永磁材料进行电镀多层镍中，如果倒角角度大于 0. 75rnm，则会发生镀层起泡现象，从而影响永磁体的性能。 我们知道垂直穿过单位面积的磁力线叫做磁通量密度，简称磁通密度，它从数量上反映磁力线的疏密程度。磁场的强弱通常用磁感应强度"B"来表示，哪里磁场越强，哪里 B的数值越大，磁力线就越密。 实用上磁感应强度的单位是高斯(Gs)。通常条形磁铁两极附近的磁感应强度大约 是几十到几百高斯。在处理与磁性有关问题时，除了要用到磁感应强度外，常常还要讨论穿 过一块面积的磁力线数目，称做磁通量，简称磁通，有①示。磁通量的单位是韦伯，用Wb表 示，以前还有麦克斯韦有Mx表示。如果磁场中某处的磁感应强度为B，在该处有一块与磁通 垂直的面，它的面积为S，则穿过它的磁通量就是
①=BS 式中磁感应强度B的单位是高斯(Gs);面积S的单位是平方厘米磁通量的单位是 麦克斯韦(Mx)。 如果倒角角度大于0. 75mm，电镀多层镍依然合格，但是会影响钕铁硼永磁体的磁 性能。因为倒角越大，磁体的横截面积越小，则永磁体的磁通就越小。
实施例5 将8*4*0. 85mm(即长*宽*高)的粘结钕铁硼永磁体材料2. 5公斤按振磨滚光的 方法磨光，倒角角度控制在0. 10 0. 15mm。 然后，把本实施例中的经过倒角(或磨光)处理的钕铁硼永磁体材料表面镀多层 镍，结果显示镍层不起泡，外观和盐雾均达到要求。
实施例6 将6*2*lmm(长*宽*高)的烧结钕铁硼永磁材料2. 5公斤按离心滚光的方法磨 光，倒角角度控制在0. 01 0. 05mm。 然后，把本实施例中的经过倒角(或磨光)处理的钕铁硼永磁体材料进行表面磷 化处理，经测试表明表面不起泡，外观和失重均达到要求。 但是，对比实验表明(参见后面的对比实施例2)，在后续工序进行表面磷化处理 中，如果倒角角度小于0. Olmm，则会发生起泡现象，从而影响永磁体的外观和失重。
实施例7 将D8*4mm (直径*高度)的粘结钕铁硼永磁材料2. 5公斤按离心滚光的方法磨光， 倒角角度控制在0. 05 0. 15mm。 然后，把本实施例中的经过倒角(或磨光)处理的钕铁硼永磁体材料进行表面磷 化处理，经测试表明表面不起泡，外观和失重均达到要求。
实施例8 将D57*D32. 98*7mm(即外径*内径*厚度)的烧结钕铁硼永磁体材料2. 5公斤按 振磨滚光的方法磨光，倒角角度控制在0. 25 0. 4mm。 然后，把本实施例中的经过倒角(或磨光)处理的钕铁硼永磁体材料进行表面磷 化处理，经测试表明表面不起泡，外观和失重均达到要求。 但是，对比实验表明，在后续处理进行表面磷化处理中，如果倒角角度超过0. 4mm， 则会发生起泡现象，从而影响永磁体的外观和失重。 我们知道垂直穿过单位面积的磁力线叫做磁通量密度，简称磁通密度，它从数量 上反映磁力线的疏密程度。磁场的强弱通常用磁感应强度"B"来表示，哪里磁场越强，哪里 B的数值越大，磁力线就越密。
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实用上磁感应强度的单位是高斯(Gs)。通常条形磁铁两极附近的磁感应强度大约 是几十到几百高斯。在处理与磁性有关问题时，除了要用到磁感应强度外，常常还要讨论穿 过一块面积的磁力线数目，称做磁通量，简称磁通，有①示。磁通量的单位是韦伯，用Wb表 示，以前还有麦克斯韦有Mx表示。如果磁场中某处的磁感应强度为B，在该处有一块与磁通 垂直的面，它的面积为S，则穿过它的磁通量就是
①=BS 式中磁感应强度B的单位是高斯(Gs);面积S的单位是平方厘米磁通量的单位是 麦克斯韦(Mx)。 如果倒角角度大于0. 40mm，磷化依然合格，但是会影响钕铁硼永磁体的磁性能。因
为倒角越大，磁体的横截面积越小，则永磁体的磁通就越小。 实施例9 将D10*lmm(直径*高度)的钕铁硼永磁体材料2. 5公斤按离心滚光的方法磨光， 倒角角度控制在0. 01 0. 15mm。 然后，把本实施例中的经过倒角(或磨光)处理的钕铁硼永磁体材料表面镀单镍， 结果显示镍层不起泡，外观和盐雾均达到要求。 但是，对比实验表明(参见后面的对比实施例3)，在后续工序进行表面镀单镍处 理中，如果倒角角度小于0. Olmm，则会发生镀层起泡现象，从而影响永磁体的性能。
实施例10 将8*8*4mm (长*宽*高)的钕铁硼永磁体材料2. 5公斤按离心滚光的方法磨光， 倒角角度控制在0. 15 0. 40mm。 然后，把本实施例中的经过倒角(或磨光)处理的钕铁硼永磁体材料表面镀单镍， 结果显示镍层不起泡，外观和盐雾均达到要求。 为了验证倒角角度对于后续防腐工艺的影响，下面给出了多个对比实施例。
对比实施例1 将D2. 5*1. 5mm(即直径*厚度)的钕铁硼永磁材料2. 3公斤先在振磨机中磨光， 然后通过前述的方法测试永磁体的倒角角度，并根据测试结果，调整振磨时间，使得倒角角 度控制在0. 10mm以下，例如0. 08-0. 09mm。 为了验证倒角处理对后续防腐工艺的影响，把本实施例中的经过倒角(或磨光) 处理的钕铁硼永磁材料电镀多层镍，结果显示镍层起泡，边角起剌，这说明倒角角度过小。
对比实施例2 将6*2*lmm(长*宽*高)的烧结钕铁硼永磁材料2. 5公斤按离心滚光的方法磨 光，倒角角度控制在0. 01mm以下。 然后，把本实施例中的经过倒角(或磨光)处理的钕铁硼永磁体材料进行表面磷 化处理，经测试表明表面因倒角过小而会发生磕碰，起泡，外观不合格，失重试验也不合 格。主要原因是因为磕碰导致磷化层松散，结合不良。这说明倒角角度过小。
对比实施例3 将D10*lmm(直径*高度)的钕铁硼永磁体材料2. 5公斤按离心滚光的方法磨光， 倒角角度控制在O.Olmm以下。 然后，把本实施例中的经过倒角(或磨光)处理的钕铁硼永磁体材料表面镀单镍，结果显示镍层起剌，外观和盐雾均不合格。这说明倒角角度过小。 由于离心滚光或振磨滚光等倒角方法在现有技术中是已知的，所以在上面的说明 中省略了对这些方法的详细说明。 虽然上面已经结合附图详细说明了本发明，但熟悉本领域的技术人员应该意识到 上述说明仅仅是对具体实施方式
的示意阐述，本发明的范围并不限制于上述的特定实施 例。例如，本发明并不局限于实施例中所给出的永磁体材料的尺寸和重量，根据实际应用可 对任意重量和尺寸的永磁体进行倒角处理。当然，永磁体材料的形状也不受限制，例如可为 矩形、圆形、梯形、椭圆形，等等。另外，本发明也不局限于钕铁硼永磁体，而是可以应用于其 它任意永磁体材料。通过本发明的教导，本领域技术人员能够对本发明做出各种变化和修 改，这些变化和修改也在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种永磁材料的倒角方法，包括倒角步骤，其特征在于，在倒角步骤中，根据不同的表面处理方式将永磁材料的倒角角度控制在0.01～0.75mm之间。
2. 根据权利要求1所述的倒角方法，其特征在于，所述永磁材料为烧结钕铁硼永磁材 料或粘结钕铁硼永磁材料。
3. 根据权利要求1或2所述的倒角方法，其特征在于，如果永磁材料在后续处理中要电 镀多层镍，则在所述倒角步骤中将永磁材料的倒角角度控制在O. 1 0. 75mm之间。
4. 根据权利要求1或2所述的倒角方法，其特征在于，如果永磁材料在后续处理中要进 行表面磷化处理，则在所述倒角步骤中将永磁材料的倒角角度控制在0. 01 0. 4mm之间。
5. 根据权利要求1或2所述的倒角方法，其特征在于，如果永磁材料在后续处理中要表 面镀单镍，则在所述倒角步骤中将永磁材料的倒角角度控制在0. 01 0. 4mm之间。
6. 根据权利要求1或2所述的倒角方法，其特征在于，通过离心滚光或振磨滚光对永磁 材料施行倒角。
7. 根据权利要求1或2所述的倒角方法，其特征在于，所述倒角步骤包括角度测试步 骤，所述测试步骤通过投影仪来测量倒角角度，并根据测量的结果调整倒角处理的时间。
8. 根据权利要求7所述的倒角方法，其特征在于，所述角度测试步骤包括将工件在测 试平台上水平放置，使被测量边与投影屏垂直放置，工件的厚度方向与投影屏上预先形成 的直角坐标系的垂直轴平行，然后，旋转测试平台的手柄，将工件的一条边和产品的一个角 清晰的投影到投影屏上，继续旋转手柄，使投影屏上的垂直轴对准工件的一条边，水平轴对 准角的最高点，然后清零，旋转手柄移动样品将水平轴移到所述角与垂直轴的切点处，垂直 轴显示的距离就是倒角角度值。
9. 根据权利要求8所述的倒角方法，其特征在于，在通过振磨对永磁材料处理1小时 之后，通过所述角度测试步骤测试永磁体的倒角角度，根据倒角角度测试结果，调整振磨时 间，将倒角角度控制在0. 01 0. 75mm之间。
全文摘要
本发明提供一种永磁材料的倒角方法，包括倒角步骤，其中在倒角步骤中，根据不同的表面处理方式将永磁材料的倒角角度控制在0.01～0.75mm之间。采用本发明的方法，可以有效地防止尖端效应，使电流分布均匀，有利于电镀层均匀分布；除掉永磁体工件表面毛刺和粗糙不平及某些机械缺陷；可以松动永磁体工件氧化皮，有利于在后续防腐处理中进行酸洗；倒角可有效避免永磁材料在后处理过程中出现因磕碰产生的掉角现象；增强永磁体材料的表面状态，提高材料的表面处理效果。
文档编号G01B11/26GK101722449SQ200810224168
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者潘广麾, 白晓刚 申请人:北京中科三环高技术股份有限公司;天津三环乐喜新材料有限公司