本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种钕铁硼磁体的磷化防锈方法。
背景技术：
钕铁硼是目前人造的磁能积最大的人造永久磁体，因其具有较好的磁性能而被广泛的应用，但钕铁硼表面粗糙，空隙较多，而且钕铁硼原材料化学性质活泼，非常容易被潮湿的空气氧化，在钕铁硼磁体应用的如此广泛的前提下，对钕铁硼的防腐蚀技术的研究就显得尤为重要。
现在对与铁硼进行表面处理的技术主要有电镀锌、电镀镍铜镍、喷涂等技术来提高其表面的防腐蚀能力。磷化也是其中的方法之一，磷化是指金属通过与磷酸或者含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，在一定条件下，发生一定的化学反应，表面生成一层具有一定耐腐蚀能力的转化膜。但目前的磷化工艺所生成转化膜耐腐蚀能力不强，附着力也不好，因此急需一种新的磷化工艺，以满足实际生产所需。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明的一个目的是提供一种钕铁硼磁体的磷化防锈方法，其将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡可使钕铁硼磁体表面生成磷化膜其具有良好的耐腐蚀性能，从而增强钕铁硼磁体的防护效果。
为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种钕铁硼磁体的磷化防锈方法，包括以下步骤：
将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡，所述磷化液包括以下成分：
25～50g/L的磷酸二氢锌、5～15mL/L的硝酸、4～8g/L的EDTA、1～5g/L的柠檬酸。
优选的是，所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡温度为40～60℃，浸泡时间为1～3min。
优选的是，所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡前还包括将钕铁硼磁体置于温度为60～70℃的除油剂中浸泡1～2min。
优选的是，所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡后再置于温度为60～80℃的封孔剂中浸泡1～2min。
优选的是，所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，所述磷化液中还包括以下成分：2～3g/L的苹果酸、1～2g/L的钼酸钠、0.1～0.5g/L的十二烷基磺酸钠、0.1～0.2g/L的硫脲、0.1～0.3g/L的正丁醇、0.05～0.1g/L的硝酸钇、0.05～0.1g/L的硝酸钕、0.1～0.2g/L的十二烷基苯磺酸钠、0.05～0.1g/L的氯化镨、0.05～0.1g/L的氯化镧、0.05～0.1g/L的氯化铈；所述磷化液的制备包括以下步骤：
S1、按上述配比称取各组分原料；
S2、将蒸馏水加热至40～50℃，加入硝酸，搅拌均匀，然后依次加入硝酸钇、硝酸钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈搅拌均匀后再加入磷酸二氢锌，搅拌至磷酸二氢锌完全溶解，然后加入钼酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合均匀，然后加热至50～60℃，再加入苹果酸、硫脲、正丁醇、EDTA、柠檬酸混合均匀后置于功率为300～400W、频率为50～80kHz的超声容器中于温度为50～60℃下超声10～20min，即得磷化液。
优选的是，所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，所述封孔剂包括以下组分：3～5g/L的植酸、40～50g/L的硅酸钠、1～2g/L的钼酸氨、2～4g/L的羧甲基壳聚糖、0.1～0.5g/L的N-琥珀酰壳聚糖。
优选的是，所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，所述除油剂包括以下重量份组分：水300～350份、碳酸钠5～10份、葡萄糖酸钠8～12份、聚乙二醇辛基苯基醚1～2份。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡可使钕铁硼磁体表面生成磷化膜其具有良好的耐腐蚀性能，当磷化膜在作为防护层底层时，还可以提高钕铁硼磁体与防护层的附着力，从而增强钕铁硼磁体的防护效果。该磷化液的酸性要比传统的磷化液酸性要强，pH值约为0.5～1.5，故而钕铁硼磁体在磷化期间还可以达到除锈的效果。磷化液中磷酸二氢锌是与钕铁硼反应生成磷化膜，硝酸可提高磷化膜的耐腐蚀性能；EDTA可以加快反应速率，增加磷化膜厚度；柠檬酸可以降低磷化沉渣，同时加增加反应速率。
2、本发明的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，磷化液中还包括苹果酸等成分，其中苹果酸可与柠檬酸共同作用与金属离子形成螯合物，并使磷化膜形成稳定结构，在硝酸存在情况下起到良好的缓蚀作用；磷化液中还含有钇、钕等稀土元素，其在钕铁硼磁体表面形成强烈吸附作用，其产生的去极化作用可以促进磷化膜的产生，提高磷化膜的耐腐蚀性能；磷化液中十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠可以起到去污和成膜作用，同时加入硫脲、正丁醇能起到良好的协同作用，使得磷化速率更快。
3、本发明的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，还包括封孔剂，封孔剂中植酸可在磷化膜表面形成致密的封孔膜，且加入钼酸氨，能够增强植酸在磷化膜表面形成封孔膜，这种膜能阻碍磷化膜遭受腐蚀，显著降低腐蚀电流密度,从而阻碍钕铁硼磁体的腐蚀，而羧甲基壳聚糖、N-琥珀酰壳聚糖和植酸的协同作用，借助分子间协同氧化作用，封孔膜内分子以配位形式与金属基体相结合，使膜致密可以进一步提高封孔效果，以及封孔后的表面抗腐蚀能力。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
一种钕铁硼磁体的磷化防锈方法，包括以下步骤：
将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡，所述磷化液包括以下成分：
25g/L的磷酸二氢锌、5mL/L的硝酸、4g/L的EDTA、1g/L的柠檬酸。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡温度为40℃，浸泡时间为1min。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡前还包括将钕铁硼磁体置于温度为60℃的除油剂中浸泡1min。此除油剂为深圳市发科达表面处理技术有限公司生产的FKD-101除油剂。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡后再置于温度为60℃的封孔剂中浸泡1min。此封孔剂为安美特(中国)化学有限公司生产的封孔剂，型号500。
实施例2
一种钕铁硼磁体的磷化防锈方法，包括以下步骤：
将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡，所述磷化液包括以下成分：
36g/L的磷酸二氢锌、10mL/L的硝酸、6g/L的EDTA、3g/L的柠檬酸。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡温度为50℃，浸泡时间为2min。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡前还包括将钕铁硼磁体置于温度为65℃的除油剂中浸泡2min。此除油剂为深圳市发科达表面处理技术有限公司生产的FKD-101除油剂。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡后再置于温度为70℃的封孔剂中浸泡2min。此封孔剂为安美特(中国)化学有限公司生产的封孔剂，型号500。
实施例3
一种钕铁硼磁体的磷化防锈方法，包括以下步骤：
将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡，所述磷化液包括以下成分：
50g/L的磷酸二氢锌、15mL/L的硝酸、8g/L的EDTA、5g/L的柠檬酸。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡温度为60℃，浸泡时间为3min。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡前还包括将钕铁硼磁体置于温度为70℃的除油剂中浸泡2min。此除油剂为深圳市发科达表面处理技术有限公司生产的FKD-101除油剂。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡后再置于温度为80℃的封孔剂中浸泡2min。此封孔剂为安美特(中国)化学有限公司生产的封孔剂，型号500。
实施例4
一种钕铁硼磁体的磷化防锈方法，包括以下步骤：
将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡，所述磷化液包括以下成分：
25g/L的磷酸二氢锌、5mL/L的硝酸、4g/L的EDTA、1g/L的柠檬酸。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡温度为40℃，浸泡时间为1min。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡前还包括将钕铁硼磁体置于温度为60℃的除油剂中浸泡1min。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡后再置于温度为60℃的封孔剂中浸泡1min。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，所述磷化液中还包括以下成分：2g/L的苹果酸、1g/L的钼酸钠、0.1g/L的十二烷基磺酸钠、0.1g/L的硫脲、0.1g/L的正丁醇、0.05g/L的硝酸钇、0.05g/L的硝酸钕、0.1g/L的十二烷基苯磺酸钠、0.05g/L的氯化镨、0.05g/L的氯化镧、0.05g/L的氯化铈；所述磷化液的制备包括以下步骤：
S1、按上述配比称取各组分原料；
S2、将蒸馏水加热至40℃，加入硝酸，搅拌均匀，然后依次加入硝酸钇、硝酸钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈搅拌均匀后再加入磷酸二氢锌，搅拌至磷酸二氢锌完全溶解，然后加入钼酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合均匀，然后加热至50℃，再加入苹果酸、硫脲、正丁醇、EDTA、柠檬酸混合均匀后置于功率为300W、频率为50kHz的超声容器中于温度为50℃下超声10min，即得磷化液。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，所述封孔剂包括以下组分：3g/L的植酸、40g/L的硅酸钠、1g/L的钼酸氨、2g/L的羧甲基壳聚糖、0.1g/L的N-琥珀酰壳聚糖。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，所述除油剂包括以下重量份组分：水300份、碳酸钠5份、葡萄糖酸钠8份、聚乙二醇辛基苯基醚1份。
实施例5
一种钕铁硼磁体的磷化防锈方法，包括以下步骤：
将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡，所述磷化液包括以下成分：
36g/L的磷酸二氢锌、10mL/L的硝酸、6g/L的EDTA、3g/L的柠檬酸。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡温度为50℃，浸泡时间为2min。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡前还包括将钕铁硼磁体置于温度为65℃的除油剂中浸泡2min。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡后再置于温度为70℃的封孔剂中浸泡2min。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，所述磷化液中还包括以下成分：2.5g/L的苹果酸、1.5g/L的钼酸钠、0.3g/L的十二烷基磺酸钠、0.2g/L的硫脲、0.2g/L的正丁醇、0.08g/L的硝酸钇、0.08g/L的硝酸钕、0.15g/L的十二烷基苯磺酸钠、0.08g/L的氯化镨、0.08g/L的氯化镧、0.08g/L的氯化铈；所述磷化液的制备包括以下步骤：
S1、按上述配比称取各组分原料；
S2、将蒸馏水加热至45℃，加入硝酸，搅拌均匀，然后依次加入硝酸钇、硝酸钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈搅拌均匀后再加入磷酸二氢锌，搅拌至磷酸二氢锌完全溶解，然后加入钼酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合均匀，然后加热至55℃，再加入苹果酸、硫脲、正丁醇、EDTA、柠檬酸混合均匀后置于功率为350W、频率为60kHz的超声容器中于温度为55℃下超声15min，即得磷化液。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，所述封孔剂包括以下组分：4g/L的植酸、45g/L的硅酸钠、2g/L的钼酸氨、3g/L的羧甲基壳聚糖、0.3g/L的N-琥珀酰壳聚糖。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，所述除油剂包括以下重量份组分：水330份、碳酸钠8份、葡萄糖酸钠10份、聚乙二醇辛基苯基醚2份。
实施例6
一种钕铁硼磁体的磷化防锈方法，包括以下步骤：
将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡，所述磷化液包括以下成分：
50g/L的磷酸二氢锌、15mL/L的硝酸、8g/L的EDTA、5g/L的柠檬酸。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡温度为60℃，浸泡时间为3min。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡前还包括将钕铁硼磁体置于温度为70℃的除油剂中浸泡2min。此除油剂为市场上常用的除油剂，如深圳市发科达表面处理技术有限公司生产的FKD-101除油剂。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡后再置于温度为80℃的封孔剂中浸泡2min。此封孔剂为安美特(中国)化学有限公司生产的封孔剂，型号500。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，所述磷化液中还包括以下成分：3g/L的苹果酸、2g/L的钼酸钠、0.5g/L的十二烷基磺酸钠、0.2g/L的硫脲、0.3g/L的正丁醇、0.1g/L的硝酸钇、0.1g/L的硝酸钕、0.2g/L的十二烷基苯磺酸钠、0.1g/L的氯化镨、0.1g/L的氯化镧、0.1g/L的氯化铈；所述磷化液的制备包括以下步骤：
S1、按上述配比称取各组分原料；
S2、将蒸馏水加热至50℃，加入硝酸，搅拌均匀，然后依次加入硝酸钇、硝酸钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈搅拌均匀后再加入磷酸二氢锌，搅拌至磷酸二氢锌完全溶解，然后加入钼酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合均匀，然后加热至60℃，再加入苹果酸、硫脲、正丁醇、EDTA、柠檬酸混合均匀后置于功率为400W、频率为80kHz的超声容器中于温度为60℃下超声20min，即得磷化液。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，所述封孔剂包括以下组分：5g/L的植酸、50g/L的硅酸钠、2g/L的钼酸氨、4g/L的羧甲基壳聚糖、0.5g/L的N-琥珀酰壳聚糖。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，所述除油剂包括以下重量份组分：水350份、碳酸钠10份、葡萄糖酸钠12份、聚乙二醇辛基苯基醚2份。
对比例1
一种钕铁硼磁体的磷化防锈方法，包括以下步骤：
将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡，所述磷化液包括以下成分：
25g/L的磷酸二氢锌、5mL/L的硝酸。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡温度为40℃，浸泡时间为1min。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡前还包括将钕铁硼磁体置于温度为60℃的除油剂中浸泡1min。此除油剂为深圳市发科达表面处理技术有限公司生产的FKD-101除油剂。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡后再置于温度为60℃的封孔剂中浸泡1min。此封孔剂为安美特(中国)化学有限公司生产的封孔剂，型号500。
对比例2
一种钕铁硼磁体的磷化防锈方法，包括以下步骤：
将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡，所述磷化液包括以下成分：
25g/L的磷酸二氢锌、5mL/L的硝酸、4g/L的EDTA。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡温度为40℃，浸泡时间为1min。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，浸泡前还包括将钕铁硼磁体置于温度为60℃的除油剂中浸泡1min。此除油剂为深圳市发科达表面处理技术有限公司生产的FKD-101除油剂。
所述的钕铁硼磁体的磷化防锈方法，将钕铁硼磁体置于磷化液中浸泡后再置于温度为60℃的封孔剂中浸泡1min。此封孔剂为安美特(中国)化学有限公司生产的封孔剂，型号500。
对比例3
同实施例1，不同之处在于磷化处理中使用的磷化液为北京爱尔斯姆公司生产的BW-230磷化液。
对比例4
同实施例4，不同之处在于封孔剂采用安美特(中国)化学有限公司生产的封孔剂，型号500。
对比例5
同实施例4，不同之处在于磷化液中不含有硝酸钇、硝酸钕、氯化镨、氯化镧、氯化铈。
采用上述实施例1～4、对比例1～5的方法对钕铁硼磁体进行磷化防锈处理，将处理后的钕铁硼磁体按照GB/T 10125-2012中性盐雾试验方法、GB 9286-1998漆膜的划格试验分别测试磷化膜的无锈痕时间和附着力等级，结果如表1所示。
表1-不同实施例的对钕铁硼磁体磷化膜的影响
从表1中看出，本发明对钕铁硼磁体进行磷化的方法，其耐中性盐雾试验无锈痕时间达到20小时以上且磷化膜附着力等级均为一级，说明本发明的方法可大大提高磷化膜的耐腐蚀性能且磷化膜的附着力好；从实施例1与对比例1、2对比可知EDTA、柠檬酸可以提高磷化膜的耐腐蚀性；实施例1与对比例3可知，采用常规的磷化液对钕铁硼磁体进行磷化，得到的磷化膜耐腐蚀能力不强且磷化膜的附着力不好；实施例4与对比例4对比可知本发明的封孔剂可进一步提高磷化膜的耐腐蚀性；实施例4与对比例5对比可知在磷化液中加入钇、钕、镨、镧、铈稀土元素可大大提高磷化膜的耐腐蚀性。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。