本發(fā)明屬于磁體制備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種釹鐵硼磁體電泳膜的涂裝方法及涂裝釹鐵硼磁體。
背景技術(shù):
永磁體即硬磁體,能夠長期保持其磁性的磁體,不易失磁,也不易被磁化。因而,無論是在工業(yè)生產(chǎn)還是在日常生活中,硬磁體是最常用的強力材料之一。硬磁體可以分為天然磁體和人造磁體,人造磁鐵是指通過合成不同材料的合金可以達到與天然磁體(吸鐵石)相同的效果,而且還可以提高磁力。隨著20世紀(jì)60年代,稀土永磁的出現(xiàn),則為磁體的應(yīng)用開辟了一個新時代,第一代釤鈷永磁SmCo5,第二代沉淀硬化型釤鈷永磁Sm2Co17,迄今為止,發(fā)展到第三代釹鐵硼永磁材料(NdFeB)。雖然目前鐵氧體磁體仍然是用量最大的永磁材料,但釹鐵硼磁體的產(chǎn)值已大大超過鐵氧體永磁材料,已發(fā)展成一大產(chǎn)業(yè)。
釹鐵硼磁體的優(yōu)點是性價比高,體積小、重量輕、良好的機械特性和磁性強等特點,高能量密度的優(yōu)點使釹鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中獲得了廣泛的應(yīng)用,在磁學(xué)界被譽為磁王。因而,釹鐵硼磁體的應(yīng)用和擴展一直是業(yè)內(nèi)持續(xù)關(guān)注的焦點。目前,業(yè)界常采用燒結(jié)法制作釹鐵硼永磁材料,如王偉等在《關(guān)鍵工藝參數(shù)和合金元素對燒結(jié)NdFeB磁性能與力學(xué)性能的影響》中公開了采用燒結(jié)法制造釹鐵硼永磁材料的工藝流程,主要是熔煉、制粉、壓制成型、等靜壓和燒結(jié)五個步驟,具體包括配料、熔煉甩帶、鋼錠破碎、制粉、磨粉、粉末取向壓制成型、等靜壓壓制、真空燒結(jié)、檢分和電鍍/電泳等步驟。
為了提高釹鐵硼磁體的應(yīng)用范圍,現(xiàn)有技術(shù)中釹鐵硼磁體生產(chǎn)企業(yè)普遍采用電鍍鋅、鎳銅鎳、電泳等傳統(tǒng)的工藝模式,用來提高磁體的耐久性和耐腐蝕性,這其中電泳涂裝是磁體表面復(fù)合非金屬鍍膜的重要方式。電泳涂裝(electro-coating)是利用外加電場使懸浮于電泳液中的顏料和樹脂等微粒定向遷移并沉積于電極之一的基底表面的涂裝方法。
在釹鐵硼磁體的涂裝過程中,由于磁體特殊的成分組成和性能,因而不同于常規(guī)的金屬材料涂裝,為了獲得釹鐵硼基材樹脂膜的耐久性,耐腐蝕性,磷化處理是目前應(yīng)用最為廣泛的預(yù)處理工藝。磷化處理是利用磷酸的離解(平衡)反應(yīng)在脫脂過的金屬底材表面上析出不溶性的磷酸金屬鹽的(磷化膜)技術(shù),使在釹鐵硼表面形成顆粒狀結(jié)晶磷化膜。磷化膜的功能是提高在其表面上的(電泳膜)的附著力(結(jié)合力)和耐蝕性。然后在上述前處理的基礎(chǔ)上再進行電泳涂裝后續(xù)的顏料和樹脂等非金屬鍍膜,從而提高釹鐵硼磁體的耐腐蝕性。
但是現(xiàn)有技術(shù)中釹鐵硼磁體電泳膜的涂裝方法依然存在結(jié)合力差的問題,特別是不能滿足電機馬達用永磁體所需的較高結(jié)合力的要求,而且實際生產(chǎn)中具有能耗高,含重金屬離子,污染嚴(yán)重及廢水處理困難等固有缺陷。
因而,如何得到一種更為適宜的釹鐵硼磁體電泳膜的涂裝方法,既能提高釹鐵硼磁體產(chǎn)品(涂裝釹鐵硼磁體)的結(jié)合力和抗腐蝕性,又提高生產(chǎn)過程的綠色環(huán)保要求,一直是釹鐵硼磁體電泳涂裝過程未來發(fā)展的重要方向,也是釹鐵硼磁體生產(chǎn)廠商廣泛關(guān)注的焦點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供釹鐵硼磁體電泳膜的涂裝方法及涂裝釹鐵硼磁體,本發(fā)明提供的釹鐵硼磁體電泳膜的涂裝方法,既能提高磁體與電泳膜之間的結(jié)合力,又能提高涂裝后的釹鐵硼磁體的抗腐蝕性,而且生產(chǎn)過程更加綠色環(huán)保。
本發(fā)明提供了一種釹鐵硼磁體電泳膜的涂裝方法,包括以下步驟:
A)將經(jīng)過前處理的釹鐵硼磁體進行硅烷預(yù)處理后,水洗得到復(fù)合有硅烷膜的磁體;
B)將上述步驟得到的復(fù)合有硅烷膜的磁體進行電泳鍍膜,得到涂裝釹鐵硼磁體。
優(yōu)選的,所述硅烷預(yù)處理具體為:在硅烷溶液中,在經(jīng)過前處理的釹鐵硼磁體的表面形成硅烷轉(zhuǎn)化膜;
所述硅烷預(yù)處理的時間為45~120秒。
優(yōu)選的,所述硅烷溶液中所述硅烷溶液中包括OXSILAN Additive 9905水溶液和/或OXSILAN 9810/1水溶液;
所述OXSILAN Additive 9905水溶液的質(zhì)量濃度為10.2~12.2g/L;
所述OXSILAN 9810/1水溶液的質(zhì)量濃度為10~12g/L。
優(yōu)選的,所述硅烷溶液中還包括OXSILAN Additive 9950和/或OXSILAN Additive 9960;
所述硅烷溶液的溫度為15~35℃;
所述硅烷溶液的pH值為3.8~5.2;
所述硅烷溶液的電導(dǎo)率為800~1400μS/cm。
優(yōu)選的,所述水洗為常溫純水清洗;
所述水洗的用水量為60~80L/100m2。
優(yōu)選的,所述電泳鍍膜的電壓為80~200V;
所述電泳鍍膜的鍍膜液的電導(dǎo)率為1000~2100μS/cm。
優(yōu)選的,所述電泳鍍膜后還包括固化過程;
所述固化的溫度為180~200℃;所述固化的時間為40~180分鐘。
本發(fā)明還提供了一種涂裝釹鐵硼磁體,包括釹鐵硼磁體、硅烷轉(zhuǎn)化膜和電泳膜;
所述硅烷轉(zhuǎn)化膜復(fù)合在所述釹鐵硼磁體表面;
所述電泳膜復(fù)合在所述硅烷轉(zhuǎn)化膜表面。
優(yōu)選的,所述硅烷轉(zhuǎn)化膜的厚度為0.08~0.12μm;
所述電泳膜的厚度為7~26μm;
所述電泳膜包括電泳樹脂膜。
優(yōu)選的,所述釹鐵硼磁體按質(zhì)量百分比組成,包括Pr-Nd:28%~33%;Dy:0~10%;Tb:0~10%;Nb:0~5%;Al:0~1%;B:0.5%~2.0%;Cu:0~1%;Co:0~3%;Ga:0~2%;Gd:0~2%;Ho:0~2%;Zr:0~2%;余量為Fe。
本發(fā)明提供了一種釹鐵硼磁體電泳膜的涂裝方法,包括以下步驟,首先將經(jīng)過前處理的釹鐵硼磁體進行硅烷預(yù)處理后,水洗得到復(fù)合有硅烷膜的磁體;然后將上述步驟得到的復(fù)合有硅烷膜的磁體進行電泳鍍膜,得到涂裝釹鐵硼磁體。本發(fā)明通過研究發(fā)現(xiàn)磷化膜(磷酸鹽轉(zhuǎn)換膜)為鋅系或鋅鈣系灰色多孔的結(jié)晶,結(jié)晶大部分為磷酸鋅,小部分為磷酸氫鐵,與釹鐵硼基體及環(huán)氧樹脂膜的結(jié)合力較差,而且電泳磷化過程中容易發(fā)生磷化膜銹蝕問題,繼續(xù)在銹蝕的磷化膜上電泳,會導(dǎo)致漆膜結(jié)合力、耐腐蝕性等不合格,甚至造成漆膜鼓泡、脫落等更嚴(yán)重的缺陷。針對上述問題,本發(fā)明基于釹鐵硼磁體自身特別的性質(zhì),采用硅烷預(yù)處理代替?zhèn)鹘y(tǒng)的前處理工藝,硅烷分子可在釹鐵硼磁體和有機物質(zhì)的界面之間架起分子橋,把兩種性質(zhì)完全不同的材料連接在一起,既提高了磁體與后續(xù)電泳膜之間的結(jié)合力,又能提高涂裝后的釹鐵硼磁體的抗腐蝕性,而且生產(chǎn)過程更加綠色環(huán)保。實驗結(jié)果表明,采用本發(fā)明提供的經(jīng)過硅烷預(yù)處理的涂裝釹鐵硼磁體,耐腐蝕性明顯得到提高,PCT實驗最高達到了192小時,結(jié)合力高于磷酸鹽處理的1倍以上,而且硅烷膜的厚度僅有磷化膜的10%;同時,制備過程中不含有鈍化和加熱,節(jié)省了60%的能源,水洗步驟簡單,減少了70%的用水,尤其是生產(chǎn)過程中不含重金屬,因而水洗水處理對環(huán)境沒有負(fù)荷,更加綠色環(huán)保。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的涂裝釹鐵硼磁體的結(jié)構(gòu)簡圖;
圖2為本發(fā)明提供的涂裝釹鐵硼磁體的工藝流程和現(xiàn)有工藝提供的含有磷化處理的涂裝方法的工藝流程對比簡圖;
圖3為本發(fā)明實施例1~2制備的涂裝釹鐵硼磁體和常規(guī)涂裝釹鐵硼磁體的結(jié)合力實驗后的外觀對比圖;
圖4為本發(fā)明實施例3制備的涂裝釹鐵硼磁體和常規(guī)涂裝釹鐵硼磁體的高壓加速老化實驗后的外觀對比圖。
具體實施方式
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
本發(fā)明所有原料,對其來源沒有特別限制,在市場上購買的或按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)方法制備的即可。
本發(fā)明所有原料,對其純度沒有特別限制,本發(fā)明優(yōu)選采用分析純或燒結(jié)釹鐵硼磁體領(lǐng)域使用的常規(guī)純度。
本發(fā)明提供了一種釹鐵硼磁體電泳膜的涂裝方法,包括以下步驟:
A)將經(jīng)過前處理的釹鐵硼磁體進行硅烷預(yù)處理后,水洗得到復(fù)合有硅烷膜的磁體;
B)將上述步驟得到的復(fù)合有硅烷膜的磁體進行電泳鍍膜,得到涂裝釹鐵硼磁體。
本發(fā)明對所述釹鐵硼磁體沒有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的燒結(jié)釹鐵硼磁體即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整。本發(fā)明對所述釹鐵硼磁體的來源沒有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的燒結(jié)釹鐵硼磁體的制備過程中得到的釹鐵硼磁體或市售購買即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,本發(fā)明優(yōu)選將釹鐵硼磁體原料經(jīng)過配料、熔煉甩帶、制粉、真空燒結(jié)和切片等步驟后得到釹鐵硼磁體。本發(fā)明對釹鐵硼磁體的含量沒有特別限制,優(yōu)選按質(zhì)量百分比組成,包括Pr-Nd:28%~33%;Dy:0~10%;Tb:0~10%;Nb:0~5%;Al:0~1%;B:0.5%~2.0%;Cu:0~1%;Co:0~3%;Ga:0~2%;Ho:0~2%;Zr:0~2%;余量為Fe。所述Pr-Nd的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為29%~33%,更優(yōu)選為29.5%~32%,最優(yōu)選為30%~31.2%;所述Dy的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為1.0%~8.0%,更優(yōu)選為3.0%~7.0%,最優(yōu)選為4.0%~6.0%;所述Tb的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為1.0%~8.0%,更優(yōu)選為3.0%~7.0%,最優(yōu)選為4.0%~6.0%;所述Nb的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為1.0%~4.0%,更優(yōu)選為1.5%~3.5%,最優(yōu)選為1.8%~3.2%;所述Al的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為0.2%~0.8%,更優(yōu)選為0.4%~0.5%,最優(yōu)選為0.42%~0.48%;所述B的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為0.97%~1.5%,更優(yōu)選為0.98%~1.4%,更優(yōu)選為0.99%~1.2%,最優(yōu)選為1.0%~1.1%;所述Cu的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為0.1%~0.8%,更優(yōu)選為0.3%~0.7%,最優(yōu)選為0.4%~0.6%;所述Co的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為0.5%~2.0%,更優(yōu)選為0.7%~1.5%,最優(yōu)選為1.0%~1.2%;所述Ga的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為0.3%~1.5%,更優(yōu)選為0.5%~1.2%,更優(yōu)選為0.7%~1.0%,最優(yōu)選為0.8%~0.9%;所述Ho的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為0.3%~1.5%,更優(yōu)選為0.5%~1.2%,更優(yōu)選為0.7%~1.0%,最優(yōu)選為0.8%~0.9%;所述Zr的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為0.3%~1.5%,更優(yōu)選為0.5%~1.2%,更優(yōu)選為0.7%~1.0%,最優(yōu)選為0.8%~0.9%。
本發(fā)明首先將經(jīng)過前處理的釹鐵硼磁體進行硅烷預(yù)處理后,水洗得到復(fù)合有硅烷膜的磁體。
本發(fā)明對所述前處理沒有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的燒結(jié)釹鐵硼磁體電泳前處理的過程即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述前處理優(yōu)選包括脫脂、水洗、酸洗和超聲水洗中的一種或多種,更優(yōu)選為依次包括上述步驟。本發(fā)明對所述脫脂、水洗、酸洗或超聲水洗的具體過程和參數(shù)沒有特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整。
本發(fā)明對所述硅烷預(yù)處理過程沒有特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述硅烷預(yù)處理優(yōu)選為在硅烷溶液中,在經(jīng)過前處理的釹鐵硼磁體的表面形成硅烷轉(zhuǎn)化膜。本發(fā)明對所述復(fù)合沒有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的復(fù)合的概念即可,可以為電泳、電鍍、包覆、半包覆、涂覆、噴涂、摻雜、粘合或嵌入中的一種或多種,本發(fā)明更優(yōu)選為包覆或涂覆。本發(fā)明對所述硅烷預(yù)處理的時間沒有特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述硅烷預(yù)處理的時間優(yōu)選為45~120秒,更優(yōu)選為60~100秒,最優(yōu)選為70~90秒。
本發(fā)明對所述硅烷溶液的組成沒有特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,本發(fā)明為提高硅烷預(yù)處理的效果和成品的涂裝效果,所述硅烷溶液優(yōu)選為含有硅烷的溶液,更優(yōu)選包括OXSILAN Additive 9905水溶液和/或OXSILAN 9810/1水溶液,更優(yōu)選為OXSILAN Additive 9905水溶液和OXSILAN 9810/1水溶液;所述OXSILAN Additive 9905水溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為10.2~12.2g/L,更優(yōu)選為10.6~11.8g/L,更優(yōu)選為11~11.4g/L,最優(yōu)選為11.2g/L;所述OXSILAN 9810/1水溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為10~12g/L,更優(yōu)選為10.4~11.6g/L,更優(yōu)選為10.8~11.2g/L,最優(yōu)選為11g/L。本發(fā)明為提高硅烷預(yù)處理的效果和成品的涂裝效果,增加操作的可控程度,所述硅烷溶液中還包括OXSILAN Additive 9950和/或OXSILAN Additive 9960,更優(yōu)選為OXSILAN Additive 9950或OXSILAN Additive 9960;用于調(diào)節(jié)硅烷溶液的pH值。本發(fā)明對所述硅烷溶液的pH值沒有特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,所述硅烷溶液的pH值優(yōu)選為3.8~5.2,更優(yōu)選為4.0~5.0,更優(yōu)選為4.2~4.8,最優(yōu)選為4.4~4.6。
本發(fā)明對所述形成硅烷轉(zhuǎn)化膜的條件沒有特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,本發(fā)明為提高硅烷預(yù)處理的效果和成品的涂裝效果,所述形成硅烷轉(zhuǎn)化膜的溫度,即硅烷溶液的溫度優(yōu)選為15~35℃,更優(yōu)選為20~30℃,最優(yōu)選為23~27℃;所述硅烷溶液的電導(dǎo)率優(yōu)選為800~1400μS/cm,更優(yōu)選為900~1300μS/cm,最優(yōu)選為1000~1200μS/cm,具體可以為1100μS/cm。
本發(fā)明對所述水洗的條件沒有特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,本發(fā)明提供的硅烷預(yù)處理過程使得水洗過程十分簡單,而無需加熱,用水量更少,所述水洗優(yōu)選為常溫純水清洗,更優(yōu)選為15~35℃,或20~30℃,或22~28℃的純水清洗;所述水洗的用水量優(yōu)選為60~80L/100m2,優(yōu)選為65~75L/100m2,優(yōu)選為68~72L/100m2。
本發(fā)明為保證復(fù)合有硅烷膜的磁體具有更好的效果,防止生銹,所述水洗后優(yōu)選還包括干燥步驟。本發(fā)明對所述干燥的具體方式和具體條件沒有投奔限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的干燥方式和干燥條件即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整。
本發(fā)明然后將上述步驟得到的復(fù)合有硅烷膜的磁體進行電泳鍍膜,得到涂裝釹鐵硼磁體。
本發(fā)明對所述電泳鍍膜的條件沒有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的電泳鍍膜的條件即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,本發(fā)明為提高硅烷預(yù)處理的效果、電鍍效果和成品的涂裝效果,所述電泳鍍膜的電壓優(yōu)選為80~200V,更優(yōu)選為100~180V,最優(yōu)選為120~160V;所述電泳鍍膜的鍍膜液的優(yōu)選為1000~2100μS/cm,更優(yōu)選為1200~1900μS/cm,更優(yōu)選為1300~1800μS/cm,最優(yōu)選為1500~1600μS/cm。
本發(fā)明對所述電泳鍍膜的膜材料沒有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的電泳鍍膜的膜材料即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,本發(fā)明為提高硅烷預(yù)處理的效果和成品的涂裝效果,所述電泳鍍膜的膜材料優(yōu)選為非金屬膜,更優(yōu)選為樹脂膜,更優(yōu)選為環(huán)氧樹脂膜和/或酚醛樹脂膜,具體優(yōu)選為環(huán)氧樹脂膜。
本發(fā)明為提高硅烷預(yù)處理的效果和成品的涂裝效果,所述電泳鍍膜后優(yōu)選還包括固化過程,本發(fā)明對所述固化過程的條件沒有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的電泳鍍膜的條件即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,本發(fā)明所述固化的溫度優(yōu)選為180~200℃,更優(yōu)選為185~205℃,最優(yōu)選為190~200℃;所述固化的時間優(yōu)選為40~180分鐘,更優(yōu)選為60~160分鐘,更優(yōu)選為80~140分鐘,最優(yōu)選為100~120分鐘。
經(jīng)過上述步驟本發(fā)明制備了一種復(fù)合有硅烷轉(zhuǎn)化膜的涂裝釹鐵硼磁體,本發(fā)明采用了特定組成的硅烷溶液,硅烷化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為Y-R-Si-X,其中X為水解基團,Y為能與樹脂等起反應(yīng)的有機官能團,硅烷與釹鐵硼基材間能形成牢固的共價鍵(Si-O-Me),使得硅烷快速吸附于磁體表面,同時硅烷分子通過聚合反應(yīng)在磁體表面上形成具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅烷膜,該硅烷膜與環(huán)氧樹脂通過交聯(lián)反應(yīng)形成牢固的化學(xué)鍵。硅烷分子可在無機物質(zhì)和有機物質(zhì)的界面之間架起分子橋,把兩種性質(zhì)完全不同的材料連接在一起,提高了對環(huán)氧樹脂膜的結(jié)合力,使其抗腐蝕能力大幅提高。而且硅烷預(yù)處理過程中無需加熱,后續(xù)處理過程無需鈍化步驟,水洗過程用水量大幅減少,并且不含重金屬,工藝條件溫和,安全環(huán)保。
本發(fā)明還提供了一種涂裝釹鐵硼磁體,包括釹鐵硼磁體、硅烷轉(zhuǎn)化膜和電泳膜;
所述硅烷轉(zhuǎn)化膜復(fù)合在所述釹鐵硼磁體表面;
所述電泳膜復(fù)合在所述硅烷轉(zhuǎn)化膜表面。
本發(fā)明對所述釹鐵硼磁體、硅烷轉(zhuǎn)化膜和電泳膜的材料選擇、優(yōu)選原則和范圍與前述制備方法中的一致,在此不再一一贅述。
本發(fā)明對所述硅烷轉(zhuǎn)化膜的條件沒有特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,本發(fā)明為提高硅烷預(yù)處理的效果和成品的涂裝效果,所述硅烷轉(zhuǎn)化膜的厚度可以為0.08~0.12μm,也可以為0.09~0.11μm,最好為0.1μm。本發(fā)明對所述電泳膜的條件沒有特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進行選擇和調(diào)整,本發(fā)明為提高硅烷預(yù)處理的效果和成品的涂裝效果,所述電泳膜的厚度優(yōu)選為7~26μm,更優(yōu)選為10~25μm,也可以為15~20μm。本發(fā)明對所述復(fù)合沒有特別限制,以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的復(fù)合的概念即可,可以為電泳、電鍍、包覆、半包覆、涂覆、噴涂、摻雜、粘合或嵌入中的一種或多種,本發(fā)明更優(yōu)選為涂覆和電泳,更優(yōu)選為所述硅烷轉(zhuǎn)化膜涂覆在所述釹鐵硼磁體表面;所述電泳膜電泳鍍在所述硅烷轉(zhuǎn)化膜表面。
參見圖1,圖1為本發(fā)明提供的涂裝釹鐵硼磁體的結(jié)構(gòu)簡圖。其中1為磁石基體,2為硅烷轉(zhuǎn)化膜,3為環(huán)氧樹脂膜。
本發(fā)明上述步驟提供了一種釹鐵硼磁體電泳膜的涂裝方法和涂裝釹鐵硼磁體,本發(fā)明基于釹鐵硼磁體自身特別的性質(zhì),采用硅烷預(yù)處理代替?zhèn)鹘y(tǒng)的前處理工藝,硅烷分子可在釹鐵硼磁體和有機物質(zhì)的界面之間架起分子橋,把兩種性質(zhì)完全不同的材料連接在一起,既提高了磁體與后續(xù)電泳膜之間的結(jié)合力,又能提高涂裝后的釹鐵硼磁體的抗腐蝕性,而且生產(chǎn)過程更加綠色環(huán)保。實驗結(jié)果表明,采用本發(fā)明提供的經(jīng)過硅烷預(yù)處理的涂裝釹鐵硼磁體,耐腐蝕性明顯得到提高,PCT實驗最高達到了192小時,結(jié)合力高于磷酸鹽處理的1倍以上,而且硅烷膜的厚度僅有磷化膜的10%;同時,制備過程中不含有鈍化和加熱,節(jié)省了60%的能源,水洗步驟簡單,減少了70%的用水,尤其是生產(chǎn)過程中不含重金屬,因而水洗水處理對環(huán)境沒有負(fù)荷,更加綠色環(huán)保。
為了進一步說明本發(fā)明,以下結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的一種釹鐵硼磁體電泳膜的涂裝方法和涂裝釹鐵硼磁體進行詳細(xì)描述,但是應(yīng)當(dāng)理解,這些實施例是在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施,給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程,只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點,而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制,本發(fā)明的保護范圍也不限于下述的實施例。
實施例1
釹鐵硼磁體樣品規(guī)格:R24×r43.8×L24×W30.69
將依次經(jīng)過脫脂、水洗、酸洗或超聲水洗的釹鐵硼磁體進行硅烷預(yù)處理后,水洗得到復(fù)合有硅烷膜的磁體。
其中,酸洗為通過硝酸酸洗,厚度方向單面洗掉約20μm。
硅烷預(yù)處理:在硅烷溶液中,使得經(jīng)過前處理的釹鐵硼磁體的表面形成硅烷轉(zhuǎn)化膜。硅烷處理條件:溫度:23℃,時間:90秒;
然后將上述步驟得到的復(fù)合有硅烷膜的磁體進行電泳鍍膜,再固化后得到涂裝釹鐵硼磁體。
水洗條件,參見表1,表1為本發(fā)明提供的涂裝方法的水洗過程和原有工藝的水洗過程對比。
電泳條件:電壓:100V,時間:150秒;
固化條件:溫度:200℃,時間:50分。
表1 本發(fā)明提供的涂裝方法的水洗過程和原有工藝的水洗過程對比
由表1可知,本發(fā)明提供的硅烷膜的厚度僅有磷化膜的10%,制備過程中不含有鈍化和加熱,水洗步驟用水少,尤其是生產(chǎn)過程中不含重金屬,因而水洗水處理對環(huán)境沒有負(fù)荷,更加綠色環(huán)保。
參見圖2,圖2為本發(fā)明提供的涂裝釹鐵硼磁體的工藝流程和現(xiàn)有工藝提供的含有磷化處理的涂裝方法的工藝流程對比簡圖。由圖2可知,本發(fā)明提供的涂裝方法的工藝更簡單,制備過程中不含有鈍化和加熱,能夠節(jié)省60%的能源,水洗步驟更簡單,可以減少70%的用水。
對本發(fā)明上述步驟得到的涂裝釹鐵硼磁體和常規(guī)工藝制備的鍍膜磁體進行平行檢測,參見表2,表2為本發(fā)明提供的涂裝釹鐵硼磁體和常規(guī)工藝制備的鍍膜磁體平行檢測對比。
由表2可知,上述結(jié)合力實驗結(jié)果中,磷化處理的常規(guī)工藝樣品全都是從環(huán)氧樹脂膜和基體之間剝離,而本發(fā)明提供的硅烷處理的樣品因結(jié)合力超強,以致磁石發(fā)生破損還未剝離。結(jié)合力的數(shù)值是磷酸鹽處理的1倍以上。
參見圖3,圖3為本發(fā)明實施例1~2制備的涂裝釹鐵硼磁體和常規(guī)涂裝釹鐵硼磁體的結(jié)合力實驗后的外觀對比圖。
上述PCT實驗(高壓加速老化實驗)中,
實驗條件:121℃,100%RH,2atm,
磷酸鹽處理的產(chǎn)品一般超不過48小時就會出現(xiàn)起泡,銹點,到了144H已經(jīng)粉化,而硅烷處理的樣品在144H才開始出現(xiàn)起泡,達到了客戶高于100H的要求。
實施例2
釹鐵硼磁體樣品規(guī)格:R24×r43.8×L24×W30.69
將依次經(jīng)過脫脂、水洗、酸洗或超聲水洗的釹鐵硼磁體進行硅烷預(yù)處理后,水洗得到復(fù)合有硅烷膜的磁體。
其中,酸洗為通過硝酸酸洗,厚度方向單面洗掉約20μm。
硅烷預(yù)處理:在硅烷溶液中,使得經(jīng)過前處理的釹鐵硼磁體的表面形成硅烷轉(zhuǎn)化膜。硅烷處理條件:溫度:23℃,時間:90秒;
然后將上述步驟得到的復(fù)合有硅烷膜的磁體進行電泳鍍膜,再固化后得到涂裝釹鐵硼磁體。
水洗條件,參見表1,表1為本發(fā)明提供的涂裝方法的水洗過程和原有工藝的水洗過程對比。
電泳條件:電壓:160V,時間:150秒;
固化條件:溫度:200℃,時間:50分。
表1 本發(fā)明提供的涂裝方法的水洗過程和原有工藝的水洗過程對比
由表1可知,本發(fā)明提供的硅烷膜的厚度僅有磷化膜的10%,制備過程中不含有鈍化和加熱,水洗步驟用水少,尤其是生產(chǎn)過程中不含重金屬,因而水洗水處理對環(huán)境沒有負(fù)荷,更加綠色環(huán)保。
對本發(fā)明上述步驟得到的涂裝釹鐵硼磁體和常規(guī)工藝制備的鍍膜磁體進行平行檢測,參見表2,表2為本發(fā)明提供的涂裝釹鐵硼磁體和常規(guī)工藝制備的鍍膜磁體平行檢測對比。
表2 本發(fā)明提供的涂裝釹鐵硼磁體和常規(guī)工藝制備的鍍膜磁體平行檢測對比
由表2可知,上述結(jié)合力實驗結(jié)果中,磷化處理的常規(guī)工藝樣品全都是從環(huán)氧樹脂膜和基體之間剝離,而本發(fā)明提供的硅烷處理的樣品因結(jié)合力超強,以致磁石發(fā)生破損還未剝離。結(jié)合力的數(shù)值是磷酸鹽處理的1倍以上。
參見圖3,圖3為本發(fā)明實施例1~2制備的涂裝釹鐵硼磁體和常規(guī)涂裝釹鐵硼磁體的結(jié)合力實驗后的外觀對比圖。
上述PCT實驗(高壓加速老化實驗)中,
實驗條件:121℃,100%RH,2atm,
磷酸鹽處理的產(chǎn)品一般超不過48小時就會出現(xiàn)起泡,銹點,到了144H已經(jīng)粉化,而硅烷處理的樣品在192H才開始出現(xiàn)起泡;達到了客戶高于100H的要求。
實施例3
釹鐵硼磁體樣品規(guī)格:55*28*1.5
將依次經(jīng)過脫脂、水洗、酸洗或超聲水洗的釹鐵硼磁體進行硅烷預(yù)處理后,水洗得到復(fù)合有硅烷膜的磁體。
其中,酸洗為通過硝酸酸洗,厚度方向單面洗掉約20μm。
硅烷預(yù)處理:在硅烷溶液中,使得經(jīng)過前處理的釹鐵硼磁體的表面形成硅烷轉(zhuǎn)化膜。硅烷處理條件:溫度:23℃,時間:90秒;
然后將上述步驟得到的復(fù)合有硅烷膜的磁體進行電泳鍍膜,再固化后得到涂裝釹鐵硼磁體。
水洗條件,參見表1,表1為本發(fā)明提供的涂裝方法的水洗過程和原有工藝的水洗過程對比。
電泳條件:電壓:110V,時間:150秒;
固化條件:溫度:200℃,時間:50分。
表1 本發(fā)明提供的涂裝方法的水洗過程和原有工藝的水洗過程對比
由表1可知,本發(fā)明提供的硅烷膜的厚度僅有磷化膜的10%,制備過程中不含有鈍化和加熱,水洗步驟用水少,尤其是生產(chǎn)過程中不含重金屬,因而水洗水處理對環(huán)境沒有負(fù)荷,更加綠色環(huán)保。
對本發(fā)明上述步驟得到的涂裝釹鐵硼磁體和常規(guī)工藝制備的鍍膜磁體進行平行檢測,參見圖4,圖4為本發(fā)明實施例3制備的涂裝釹鐵硼磁體和常規(guī)涂裝釹鐵硼磁體的高壓加速老化實驗后的外觀對比圖。
上述實驗結(jié)果表明,本發(fā)明提供的涂裝磁體,結(jié)合力高于磷酸鹽處理的1倍以上;耐蝕性有了質(zhì)的突破,達到PCT實驗100小時以上,節(jié)省了60%的能源和70%的水;不含重金屬,水洗水處理對環(huán)境沒有負(fù)荷,綠色環(huán)保。
以上對本發(fā)明提供的一種釹鐵硼磁體電泳膜的涂裝方法和涂裝釹鐵硼磁體進行了詳細(xì)的介紹,本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想,包括最佳方式,并且也使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員都能夠?qū)嵺`本發(fā)明,包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng),和實施任何結(jié)合的方法。應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明專利保護的范圍通過權(quán)利要求來限定,并可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其他實施例。如果這些其他實施例具有不是不同于權(quán)利要求文字表述的結(jié)構(gòu)要素,或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字表述無實質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)要素,那么這些其他實施例也應(yīng)包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。