NdFeB磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法

本发明涉及磁体涂层领域，具体为ndfeb磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法。

背景技术：

1、钕铁硼作为第三代稀土永磁材料，具有优异的磁性能同时具有高磁能积、高矫顽力和高工作性能等特性，主要应用于电动机、风力发电机等领域。然而其独特的多相结构以及各相之间较大的电位差使其易被腐蚀失效，这是限制它应用发展的主要问题。

2、目前缓解钕铁硼磁体腐蚀的途径主要是合金化和表面涂层。合金化技术主要通过添加dy、ce、cu、al、co、ti等合金元素以优化磁结构，减小各相电位差，从而提高磁铁本身的耐腐蚀性能。但是，它也会降低磁体的磁性能，增加磁体的生产成本。而表面涂层技术是通过在磁力表面建立一层具有物理阻隔性能的涂层，从而防止外部腐蚀介质的入侵，通常来讲不会改变磁体结构和性质。而其中环氧树脂涂料由于其价格低廉、制备简便、电气绝缘、附着力强、化学稳定性好等优点而受到广泛关注，目前，环氧涂料双酚a型环氧树脂由于其柔韧性更佳且粘度较低而在市场上应用最多。而由于环氧涂料在固化过程中部分溶剂的挥发，容易形成微孔缺陷，导致外部腐蚀介质的快速侵入，极大地限制了其工业应用。在目前已有的研究中，通过添加g-c3n4、fe2o3、ldhs、sio2、hbn、ti3c2tx、石墨烯及其衍生物等多种纳米填料制备复合涂料，可以通过填充涂层内部的孔隙和延缓腐蚀性介质的入侵路径来提高环氧涂料的防腐性能，通常是一种被动的物理阻隔保护。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供ndfeb磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法，以解决上述背景技术中提出的提高涂层耐蚀性的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、ndfeb磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法方法，包括以下步骤：

4、1)填料的复合：先将hbn分散于tris缓冲液中，超声处理1-2h，再加入盐酸多巴胺搅拌并超声1-2h后，将混合溶液于60℃水浴加热搅拌，之后在聚偏氟乙烯滤纸上抽滤并用无水乙醇及去离子水各清洗数次，于60℃干燥24h，得到pda-hbn复合物，随后将pda-hbn复合物分散于乙醇溶液中，滴加硝酸铈水溶液，搅拌0.5h使其充分混合，之后用naoh溶液将ph调至10，溶液中产生絮状物，搅拌1h，之后再次抽滤，清洗，干燥，得到phbn-ce复合物；

5、2)电泳前处理：将ndfeb磁体置于0.3-6％浓度硝酸溶液中进行酸化处理15-50s，清洗后置于去离子水中超声处理10-30s，再置于无水乙醇溶液中超声处理1-5min，干燥后备用；

6、3)电泳液的配制：按色浆∶环氧乳液∶去离子水＝1∶4∶5.4的比例配制原始电泳液，在室温下搅拌24-48h熟化，之后加入pda-hbn复合填料，超声1-2h；

7、4)ndfeb磁体在电泳液中电泳形成环氧涂层：将酸洗后的ndfeb磁体置于电泳槽作阴极进行电泳，之后用去离子水洗去表面残留电泳液；

8、5)涂层固化：将电泳后的ndfeb磁体置于风机下预烘干5-10min，之后放入管式炉中加热固化70min。

9、优选的，步骤1)所述tris缓冲液浓度为1×10-5mol/l，ph用稀hcl溶液调制8.5，水浴加热时间为5-10h。

10、优选的，步骤1)所述混合溶液中hbn与盐酸多巴胺的质量比为1：1，pda-hbn与ce(no3)3的摩尔比为1：1。

11、优选的，步骤1)所述的混合溶液，水浴温度为60℃，时间为5h。

12、优选的，步骤2)所述电泳前处理过程，将ndfeb磁体置于0.3-6％浓度硝酸溶液中进行酸化处理15-50s，清洗后置于去离子水中超声处理10-30s，再置于无水乙醇溶液中超声处理1-5min。

13、优选的，步骤3)所述用于加入电泳液的复合pda-hbn复合填料，浓度为0.3-1.0g/l。

14、优选的，步骤4)所述将酸洗后的ndfeb磁体作阴极进行电泳，工作电压为100v，工作环境温度28-32℃，通电时间60s。

15、优选的，步骤5)所述的固化流程，先升温至90℃保留40min，再升温至180℃保存30min。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1、改性hbn的非共价改性方法简单，反应环境容易实现，极大提升了hbn的分散性，且全反应过程绿色环保；

18、2、利用含ce氧化物作为缓蚀剂，其缓蚀作用可与hbn纳米片的被动物理阻隔作用协同工作，使环氧复合涂层的耐蚀性提升更为明显；

19、3、改性后的phbn-ce作为填料加入到水性环氧树脂，提升自身分散性的同时不会影响电泳液的电导率和ph等参数；

20、4、制备环氧复合涂层方法灵活简单，对原料利用率高，且容易实现机械化生产，对工业化生产有重要意义；

21、5、制备的环氧复合涂层提高了钕铁硼永磁体表面环氧涂层的耐蚀性，延长了钕铁硼永磁体在严苛条件下的服役寿命；

技术特征：

1.ndfeb磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的ndfeb磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法，其特征在于，步骤1)所述tris缓冲液浓度为1×10-5mol/l，ph用稀hcl溶液调制8.5，水浴加热时间为5-10h。

3.如权利要求1所述的ndfeb磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法，其特征在于，步骤1)所述混合溶液中hbn与盐酸多巴胺的质量比为1：1，pda-hbn与ce(no3)3的摩尔比为1：1。

4.如权利要求1所述的ndfeb磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的混合溶液，水浴温度为60℃，时间为5h。

5.如权利要求1所述的ndfeb磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法，其特征在于，步骤2)所述电泳前处理过程，将ndfeb磁体置于0.3-6％浓度硝酸溶液中进行酸化处理15-50s，清洗后置于去离子水中超声处理10-30s，再置于无水乙醇溶液中超声处理1-5min。

6.如权利要求1所述的ndfeb磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法，其特征在于，步骤3)所述用于加入电泳液的复合pda-hbn复合填料，浓度为0.3-1.0g/l。

7.如权利要求1所述的ndfeb磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法，其特征在于，步骤4)所述将酸洗后的ndfeb磁体作阴极进行电泳，工作电压为100v，工作环境温度28-32℃，通电时间60s。

8.如权利要求1所述的ndfeb磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法，其特征在于，步骤5)所述的固化流程，先升温至90℃保留40min，再升温至180℃保存30min。

技术总结
本发明公开了NdFeB磁体表面二氧化铈改性六方氮化硼增强环氧涂层的制备方法，具体涉及磁体涂层技术领域，包括填料的复合、电泳前处理、电泳液的配制、NdFeB磁体在电泳液中电泳形成环氧涂层、涂层固化，首先在碱性环境下使PDA在hBN上成功聚合，然后再利用碱性环境下Ce(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;的水解反应，使其成功复合到PDA‑hBN上。然后再将复合填料按一定浓度加入到电泳液中通过阴极电泳形成的环氧复合涂层耐蚀性大大提高。

技术研发人员：徐光青,李秀男,吕珺,汪冬梅,崔接武,斯佳佳,郭敏娜
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11