專利名稱：燒結釹鐵硼永磁體表面鎳磷合金鍍層的制備方法
技術領域：
本發明涉及金屬材料表面化學處理領域，特別是一種耐腐蝕的化學鍍鎳磷合金鍍層的制備方法。
背景技術：
燒結釹鐵硼永磁體有“磁王”之稱，其具有較高的矯頑力、磁化強度和磁能積，而且還具有能耗低、密度小、機械強度高、磁損耗低等優點，釹鐵硼永磁體可廣泛應用于電動機、 磁共振成像、計算機、磁分離等領域。但釹鐵硼永磁體的居里溫度和工作溫度較低，其在環境介質中容易被氧化和腐蝕，從而導致了其磁性能急劇下降，從而限制了其應用。晶間腐蝕是釹鐵硼永磁體在濕熱的環境下主要的腐蝕方式，“相選擇性”的腐蝕過程為磁體的典型腐蝕過程，磁體合金中富釹相首先發生腐蝕，然后主相Ndfe14B相繼而發生全面腐蝕，富釹相溶解使合金中主相晶粒之間的晶界消失，致使主相晶粒脫落。此外，由于磁體各相在腐蝕介質中的腐蝕電位不同，因而磁體中的富釹相和富硼相成為腐蝕電池的陽極，而主相NdJe14B相則成為腐蝕電池的陰極，形成了“大陰極、小陽極”腐蝕微電池結構，加劇了磁體的電化學腐蝕。燒結釹鐵硼永磁體腐蝕性差已制約了其在各行業領域中的應用， 采取適宜的措施來減緩和消除其腐蝕，已成為急需解決的課題。迄今，在釹鐵硼永磁體腐蝕與防護研究方面，已開展了許多工作，如在制粉過程中盡量減輕粉末的氧化、添加合金元素，以及對塊狀磁體的表面開展涂層涂覆保護等。減緩粉末的氧化能較好地提高磁體性能，但會對制粉工藝提出了更高的要求；添加合金元素雖能提高磁體的耐蝕性，但往往會改變晶體的顯微結構，弱化釹鐵硼永磁體的性能，合金化不能從根本上解決磁體的腐蝕難題。目前，燒結釹鐵硼永磁體的防護主要采取表面涂裝防護涂層的方法，即通過鍍層或涂層阻止空氣、水以及其他腐蝕性物質向磁體內部滲透，以提高磁體的抗腐蝕性能。用于燒結釹鐵硼永磁體的防護涂層主要有金屬鍍層、聚合物涂層和復合涂層等。采用電鍍、化學鍍或物理氣相沉積法將Ni、Cr、Zn等金屬，Ni-P, TiN等金屬鍍層鍍覆于燒結釹鐵硼永磁體表面，可起到保護磁體的作用。電鍍鎳工藝能夠得到較厚的防護涂層，并且其成本相對低廉，但該技術也存在自身缺陷，如施鍍過程中存在邊角效應，鍍件上各部分鍍層厚度不均、 鍍層缺陷較多，鍍層孔隙率較大；電鍍鋅工藝具有成本低、工藝簡單、生產易操控的優點，通常環境條件下皆可考慮使用，但其鍍層在較惡劣環境下使用時壽命會顯著下降；化學鍍鎳具有良好的防護性能，且特別適用于復雜結構的構件。應用聚合物防護涂層可實現在較嚴重的腐蝕環境下對磁體的有效保護。當應用環境要求對磁體表面進行電絕緣時，聚合物涂層也是比較理想的選擇。用于釹鐵硼永磁體防腐的聚合物涂層的材料主要是樹脂類，如環氧樹脂。在某些情況下，需要釹鐵硼永磁體在惡劣的環境中工作，這時單一涂層不能滿足對磁體的防護要求，可考慮采用兩種或兩種以上涂層，在磁體表面形成多防護體系。但以上技術并不能實現對燒結釹鐵硼永磁體的長期保護。在眾多防腐涂層中，Ni-P化學鍍層具有良好的耐腐蝕性，已被廣泛用于多種金屬材料的防腐研究，化學鍍鎳磷合金由于優異的耐蝕性而被廣泛應用于各種工業環境中，但含磷量不同的合金鍍層在不同的腐蝕介質和環境中耐蝕性有明顯的差別，要根據具體應用條件而定。通常情況下，Ni-P鍍層在氧化性介質中的耐蝕性較差，而且長期浸泡在氯化鈉溶液中的耐蝕性能亦不理想，因而以M-P防護涂層為基體，對其進行改性，研發新型、耐蝕性能優良的改性鎳磷鍍層具有重要意義。如將鎳磷鍍層用CrO3溶液進行鈍化處理，能提高其抗鹽霧腐蝕性能；采用雙重鎳磷鍍層，即將高磷合金鍍層和低磷合金鍍層有效復合，能有效提高鎳磷鍍層的耐蝕性能；在鎳磷鍍層中摻雜CU、Zn、W、Cr和Re等元素，可得到耐蝕性能優良的鎳磷多元鍍層；采用化學鍍鎳磷與各種惰性微粒共沉積，可得到功能全新的復合鍍層， 如 Ni-P_A1203、Ni-P-SiC, Ni-P-Cr2O3> Ni-P-PTFE、Ni-P-PVDF、Ni-P-石墨等復合鍍層，從而提高鎳磷合金鍍層的耐蝕性、耐磨性和潤滑性能。化學鍍鎳磷合金鍍層對大多數合金材料而言屬于陰極保護鍍層，要確保鎳磷鍍層有優良的耐蝕性能，必須使其在金屬合金表面上形成完整的阻擋層。鎳磷鍍層的腐蝕主要有兩種形式，一種是均勻腐蝕，另一種是在鍍層孔隙處發生點蝕。如果鎳磷鍍層存在孔隙或缺陷將會嚴重影響鍍層的保護效果。氯離子是水環境中主要的侵蝕性離子，其容易通過防護涂層表面向金屬基體滲透，當其與被保護的金屬接觸時，通常會引起金屬材料的點蝕、縫隙腐蝕和晶間腐蝕。從鎳磷合金鍍層的腐蝕防護的應用看，其防腐蝕重點應該是氯離子導致的局部腐蝕。目前，大多數研究還是實施鎳磷鍍層封孔處理或采用鎳磷多元合金鍍層和鎳磷復合鍍層，通過機械屏障作用抑制腐蝕介質中侵蝕性氯離子對燒結釹鐵硼永磁體等合金金屬的破壞，并沒有從根本上消除氯離子對燒結釹鐵硼永磁體的危害，最終限制了燒結釹鐵硼永磁體在各領域的應用。要從根本上消除氯離子對燒結釹鐵硼永磁體等金屬材料存在的危害，應阻止其通過鎳磷鍍層向金屬表面遷移滲透，若在鎳磷合金鍍層表面接枝具有陽離子選擇滲透性能的磺酸官能基團，將抑制氯離子的選擇滲透，阻止氯離子通過鎳磷合金鍍層向金屬材料基體表面滲透，從而消除了氯離子的潛在危害，有效提高了鎳磷合金鍍層的防腐性能。有研究報道采用Y射線輻照/化學接枝技術，在Ni-P-PTFE復合鍍層中接枝磺酸和羧酸官能基團， 抑制氯離子向鍍層內部滲透，從而有效了提高碳鋼金屬材料的耐蝕性能。若采用該技術在燒結釹鐵硼永磁體表面接枝具有陽離子選擇滲透性能的磺酸或羧酸官能基團，Y射線輻照會對燒結釹鐵硼磁體的磁性能產生不利影響，并且化學接枝效率較低。

發明內容
為克服現有技術的不足，有效提高燒結釹鐵硼永磁體表面鎳磷合金鍍層耐氯離子侵蝕的性能，本發明提供了一種燒結釹鐵硼永磁體表面鎳磷合金鍍層的制備方法，通過對鎳磷合金鍍層的化學改性技術，能夠有效抑制和減緩腐蝕介質中氯離子通過鎳磷合金鍍層向釹鐵硼永磁體表面遷移滲透，有效避免磁體局部腐蝕的發生，提高鎳磷合金鍍層對燒結釹鐵硼永磁體的防護性能。為了實現上述目的，本發明提供了以下技術方案一種燒結釹鐵硼永磁體表面鎳磷合金鍍層的制備方法，其中，包括如下步驟1)對燒結釹鐵硼永磁體表面進行預處理；
2)在燒結釹鐵硼永磁體表面采用化學鍍制備表面摻雜聚偏氟乙烯微粒的鎳磷合金鍍層；3)對上述化學鍍鎳磷合金鍍層，采用溶液堿化/熱誘導化學接枝技術進行改性， 使鎳磷合金鍍層中接枝有陽離子選擇透過性能的磺酸官能基團。所述步驟幻中使用的化學改性試劑包含聚偏氟乙烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基-ι-丙烷磺酸、丙烯酰胺、亞甲基雙丙烯酰胺和過硫酸銨。用于所述步驟幻中化學鍍鎳磷合金鍍層的化學接枝改性所采用的化學改性液的配制過程為a.各個試劑的濃度為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸80 120g/L，丙烯酰胺4 7g/L，亞甲基雙丙烯酰胺5 8g/L，過硫酸銨4 6g/L ；b.所用溶劑為去離子水或蒸餾水；c.化學改性液的配制在空氣中進行；d.各試劑的加入順序是2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸、丙烯酰胺、亞甲基雙丙烯酰胺，過硫酸銨；其中所述化學改性液的配制過程中，溶液溫度不超過50°C。所述步驟幻中采用溶液堿化/熱誘導化學接枝技術制備2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸改性化學鍍鎳磷合金鍍層的步驟為a.將步驟幻中燒結釹鐵硼磁體表面制備的表面摻雜聚偏氟乙烯微粒的鎳磷合金鍍層浸泡在濃度為80g/L的氫氧化鈉溶液中，室溫浸泡15min，使所述鍍層中聚偏氟乙烯微粒表面有碳碳雙鍵生成，15min后將其取出并用去離子水清洗干凈；b.將步驟a中清洗干凈的所述鎳磷合金鍍層浸泡到化學改性液中，浸泡時間為 15 30min ；c.將經過步驟b處理后的所述鎳磷合金鍍層從化學改性液中取出，去除其表面多余的溶液，置于加熱器中進行熱處理，保持溫度80°C 120°C，熱處理時間為20 30min，熱處理在空氣中進行；d.熱處理結束后，將經過步驟c處理后的所述鎳磷合金鍍層首先用95 %的乙醇溶液室溫浸泡30min，然后用去離子水沖洗干凈，最后在80°C 120°C溫度下烘干。所述步驟1)燒結釹鐵硼永磁體表面的預處理的步驟為a.表面拋光首先依次用40#、80#、300#的砂紙對燒結釹鐵硼永磁體表面進行打磨，然后再依次采用600#、800#和1000#水砂紙對磁體表面進行細磨，并用去離子水清洗干凈，使其表面干凈、平整、光滑；b.表面封孔首先在去離子水中將燒結釹鐵硼永磁體煮沸5min，然后將磁體置于超聲波水浴中處理lmin，除去其表面的金屬碎屑和其他雜質；c.表面除油除油溶液組成為磷酸鈉70g/L，碳酸鈉50g/L，氫氧化鈉10g/L，除油液PH值采用乙酸調整為9 10 ；除油液溫度控制為65°C，超聲波輔助除油時間為:3min ； 除油后的燒結釹鐵硼永磁體首先采用 65°C熱水進行超聲波輔助清洗，然后再采用流動冷水沖洗，保證其表面不殘留任何除油液；d.表面活化活化液的組成為硝酸120g/L，尿素10g/L，活化溫度為25°C，活化時間為4 ；活化后的燒結釹鐵硼永磁體首先采用55°C 65°C熱水清洗，然后再采用流動冷水沖洗，保證其表面不殘留任何活化液；e.表面浸鋅鎳浸鋅鎳溶液組成為堿式碳酸鎳4g/L，氧化鋅8g/L，氫氟酸80g/ L，浸鋅鎳時間控制為60s;f.表面還原將燒結釹鐵硼永磁體從浸鋅鎳溶液取出，立即置于濃度為20g/L的次磷酸鈉溶液中進行還原，使燒結釹鐵硼永磁體表面沉積具有催化活性的鋅、鎳微小粒子， 還原溫度為室溫，還原時間為60s。所述步驟2、在燒結釹鐵硼永磁體表面采用化學鍍制備表面摻雜聚偏氟乙烯微粒的鎳磷合金鍍層中，包括如下步驟a.化學鍍液的制備化學鍍液的組成為硫酸鎳20 30g/L，次磷酸鈉20 35g/L，乳酸10 20g/L， 檸檬酸5 8g/L，乙酸鈉4 8g/L，丁二酸4 6g/L，氟化氫銨3 7g/L，碘酸鉀8 l^iig/ L，氟碳型陽離子表面活性劑0. 3 0. 6g/L，聚偏氟乙烯顆粒4 7g/L，聚偏氟乙烯顆粒的粒徑為0. 5 5 μ m ；首先在去離子水中將硫酸鎳、次磷酸鈉、乳酸、檸檬酸、乙酸鈉、丁二酸、氟化氫銨、 碘酸鉀溶解混合，再用氨水調整溶液的PH值為4. 6 5. 2，然后將氟碳型陽離子表面活性劑用無水乙醇溶解，并與聚偏氟乙烯微粒攪拌混合，充分攪拌后，將其緩慢加入到上述鍍液中并充分攪拌，然后使鍍液溫度緩慢升高至85°C 90°C ；b.首先將經過步驟1)處理過的燒結釹鐵硼永磁體放置于上述步驟a)所制備的鍍液中進行施鍍，保持鍍液溫度為85°C 90°C，90min后將燒結釹鐵硼永磁體從鍍液中取出， 先后用熱水、冷水和去離子水將其沖洗干凈，然后在80°C 120°C進行烘干。所述燒結釹鐵硼永磁體中釹、鐵、硼元素的質量百分含量分別為26. 7%,72. 3%和 1. 0%。所述燒結釹鐵硼永磁體可替換為碳鋼、鋁合金、鎂鋁合金之一。本發明的有益效果在于(1)本發明所采用的在燒結釹鐵硼永磁體表面鎳磷化學鍍合金鍍層中均勻接枝具有陽離子選擇透過性能的磺酸官能基團的溶液堿化/熱誘導化學接枝技術，采用聚偏氟乙烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸、丙烯酰胺、亞甲基雙丙烯酰胺和過硫酸銨為主要試劑，具有操作簡單、接枝均勻等優點，并且提高了常規化學鍍鎳磷合金鍍層耐氯化鈉介質腐蝕的性能，改善了鎳磷合金鍍層氯離子腐蝕的性能；(2)采用本發明所述的化學改性技術，不僅實現了鎳磷合金鍍層有效抑制和減緩侵蝕性氯離子的遷移滲透，而且有效消除了腐蝕介質中氯離子對金屬材料存在的腐蝕危害，提高了鎳磷合金鍍層對燒結釹鐵硼永磁體的防護性能，拓展了燒結釹鐵硼永磁體的應用領域。
具體實施例方式下面對本發明的具體實施方法做進一步的詳細說明。本實施例采用本發明所述的化學改性工藝，對燒結釹鐵硼永磁體表面鎳磷合金鍍層進行耐蝕性能改良，用溶液堿化/熱誘導化學接枝技術，在燒結釹鐵硼永磁體表面對鎳磷化學鍍合金鍍層進行化學改性的工藝過程，具體步驟如下(1)燒結釹鐵硼永磁體表面的預處理首先，依次用40#、80#、300#的砂紙對燒結釹鐵硼永磁體表面進行打磨，然后再依
7次采用600#、800#和1000#水砂紙對磁體表面進行細磨，并用去離子水清洗干凈，使其表面干凈、平整、光滑；對拋光處理后的磁體進行表面封孔處理，首先在去離子水中煮沸5min，然后將磁體置于超聲波水浴中處理lmin，除去其表面的金屬碎屑和其他雜質；磁體表面封孔處置后，對其進行化學除油，除油溶液組成為磷酸鈉70g/L，碳酸鈉50g/L，氫氧化鈉10g/L，除油液pH值采用乙酸調整為9 10 ；將磁體置于除油液中，控制除油液溫度為65°C，超聲波輔助除油時間為;3min;除油后磁體首先采用55°C 65°C熱水進行超聲波輔助清洗，然后再采用流動冷水沖洗，保證磁體表面不殘留任何除油液；磁體除油完畢后進行表面活化處理，活化液的組成為硝酸120g/L，尿素10g/L ；將磁體置于活化液中，活化溫度為25°C，活化時間為45s ；活化后磁體首先采用55°C 65°C熱水清洗，然后再采用流動冷水沖洗，保證磁體表面不殘留任何活化液；活化結束后對磁體進行浸鋅鎳處理，浸鋅鎳溶液組成為堿式碳酸鎳4g/L，氧化鋅8g/L，氫氟酸80g/L，浸鋅鎳時間控制為60s ；磁體在浸鋅鎳溶液中浸泡60s后，迅速將其從浸鋅鎳溶液取出，立即置于濃度為 20g/L的次磷酸鈉溶液中進行還原，使磁體表面沉積具有催化活性的鋅、鎳微小粒子，還原溫度為室溫，磁體在次磷酸鈉溶液中還原處理60s后，取出用去離子水將其清洗干凈。(2)在燒結釹鐵硼永磁體表面采用化學鍍制備表面摻雜聚偏氟乙烯微粒的鎳磷合金鍍層所用化學鍍液的配制IL鍍液的配制過程為在燒杯中，將25g硫酸鎳、15g乳酸、6g檸檬酸、5g乙酸鈉、 5g丁二酸、5g氟化氫銨，IOmg碘酸鉀用去離子水或蒸餾水溶解，溶解時溫度為40°C 50°C， 待各試劑完全溶解后，將鍍液溫度冷卻至室溫；在另一燒杯中，將30g次磷酸鈉用適量的去離子水或蒸餾水在室溫下溶解；將上述兩種溶液混合，并充分攪拌，然后用氨水調節鍍液的PH值，使鍍液的pH值為 4. 8;將0. 4g氟碳型陽離子表面活性劑用5mL的無水乙醇溶解，并將溶液與5g聚偏氟乙烯微粒充分混合，氟碳型陽離子表面活性劑型號為FC-4，FC-4陽離子表面活性劑可商購，其分子結構中含有全氟烷基長鏈和季銨鹽官能基團，可確保聚偏氟乙烯顆粒在鍍液中充分分散，有效避免聚偏氟乙烯微粒聚結成團，為保證FC-4表面活性劑對聚偏氟乙烯微粒的充分潤濕和分散，施鍍過程中鍍液溫度應介于70°C 95°C之間，pH值應介于4. 0 5. 4 之間；聚偏氟乙烯顆粒的粒徑為0. 5 μ m 5 μ m，然后將氟碳型陽離子表面活性劑和聚偏氟乙烯顆粒的混合液緩慢加入到上述PH值為4. 8的鍍液中，磁力攪拌，使鍍液中各組分充分混合；待表面活性劑和聚偏氟乙烯微粒混合液完全加入后，將鍍液溫度緩慢升高到 85 90 。(3)化學鍍表面摻雜聚偏氟乙烯微粒的鎳磷合金鍍層的制備將經過步驟(1)處理過的燒結釹鐵硼永磁體迅速放置于化學鍍液中進行施鍍，磁力攪拌，保持鍍液溫度為85°C 90°C ；90min后，將燒結釹鐵硼永磁體鍍件從鍍液中取出，先后用熱水、冷水和去離子水將其沖洗干凈，然后在80°C 120°C進行烘干處理。
(4)化學鍍鎳磷合金鍍層的溶液堿化處理化學鍍鎳磷合金鍍層首先用超聲波清洗3 5min ；并用去離子水清洗表面，然后將其浸泡在濃度為80g/L的氫氧化鈉溶液中，室溫浸泡15min，使得鍍層中的聚偏氟乙烯微粒上有碳碳雙鍵生成。(5) 2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸化學改性液的配制1L2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸化學改性液的配制過程為將IOOg的 2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸用去離子水或蒸餾水溶解；待2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸完全溶解后，依次將5g丙烯酰胺、6g亞甲基雙丙烯酰胺和5g過硫酸銨加入到上述溶液中，攪拌充分溶解，使其充分混合；化學改性液的配制過程中，要確保溶液溫度不能超過50°C。(6) 2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸改性鎳磷化學鍍合金鍍層的制備將步驟中經過氫氧化鈉溶液堿化處理后的化學鍍鎳磷合金鍍層浸泡到步驟 (5)所制備的化學改性液中，浸泡時間為25min ；25min后，將化學鍍鎳磷合金鍍層從化學改性液中取出，去除其表面多余的溶液， 置于加熱器中進行熱處理，保持溫度80°C 120°C，熱處理時間為20 30min，熱處理在空氣中進行；熱處理結束后，將化學鍍鎳磷合金鍍層首先用95%的乙醇溶液室溫浸泡30分鐘， 然后用去離子水沖洗干凈，最后在80°C 120°C溫度下烘干。
權利要求
1.一種燒結釹鐵硼永磁體表面鎳磷合金鍍層的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)對燒結釹鐵硼永磁體表面進行預處理；2)在燒結釹鐵硼永磁體表面采用化學鍍制備表面摻雜聚偏氟乙烯微粒的鎳磷合金鍍層；3)對上述化學鍍鎳磷合金鍍層，采用溶液堿化/熱誘導化學接枝技術進行改性，使鎳磷合金鍍層中接枝有陽離子選擇透過性能的磺酸官能基團。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟幻中使用的化學改性試劑包含聚偏氟乙烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸、丙烯酰胺、亞甲基雙丙烯酰胺和過硫酸銨。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于用于所述步驟幻中化學鍍鎳磷合金鍍層的化學接枝改性所采用的化學改性液的配制過程為a.各個試劑的濃度為2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸80 120g/L，丙烯酰胺 4 7g/L，亞甲基雙丙烯酰胺5 8g/L，過硫酸銨4 6g/L ；b.所用溶劑為去離子水或蒸餾水；c.化學改性液的配制在空氣中進行；d.各試劑的加入順序是2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸、丙烯酰胺、亞甲基雙丙烯酰胺，過硫酸銨；其中所述化學改性液的配制過程中，溶液溫度不超過50°C。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟幻中采用溶液堿化/熱誘導化學接枝技術制備2-丙烯酰胺基-2-甲基-ι-丙烷磺酸改性化學鍍鎳磷合金鍍層的步驟為a.將步驟幻中燒結釹鐵硼磁體表面制備的表面摻雜聚偏氟乙烯微粒的鎳磷合金鍍層浸泡在濃度為80g/L的氫氧化鈉溶液中，室溫浸泡15min，使所述鍍層中聚偏氟乙烯微粒表面有碳碳雙鍵生成，15min后將其取出并用去離子水清洗干凈；b.將步驟a中清洗干凈的所述鎳磷合金鍍層浸泡到化學改性液中，浸泡時間為15 30min ；c.將經過步驟b處理后的所述鎳磷合金鍍層從化學改性液中取出，去除其表面多余的溶液，置于加熱器中進行熱處理，保持溫度80°C 120°C，熱處理時間為20 30min，熱處理在空氣中進行；d.熱處理結束后，將經過步驟c處理后的所述鎳磷合金鍍層首先用95%的乙醇溶液室溫浸泡30min，然后用去離子水沖洗干凈，最后在80°C 120°C溫度下烘干。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟1)燒結釹鐵硼永磁體表面的預處理的步驟為a.表面拋光首先依次用40#、80#、300#的砂紙對燒結釹鐵硼永磁體表面進行打磨，然后再依次采用600#、800#和1000#水砂紙對磁體表面進行細磨，并用去離子水清洗干凈，使其表面干凈、平整、光滑；b.表面封孔首先在去離子水中將燒結釹鐵硼永磁體煮沸5min，然后將磁體置于超聲波水浴中處理lmin，除去其表面的金屬碎屑和其他雜質；c.表面除油除油溶液組成為磷酸鈉70g/L，碳酸鈉50g/L，氫氧化鈉10g/L，除油液 PH值采用乙酸調整為9 10 ；除油液溫度控制為65°C，超聲波輔助除油時間為:3min ；除油后的燒結釹鐵硼永磁體首先采用 65°C熱水進行超聲波輔助清洗，然后再采用流動冷水沖洗，保證其表面不殘留任何除油液；d.表面活化活化液的組成為硝酸120g/L，尿素10g/L，活化溫度為25°C，活化時間為 45s ；活化后的燒結釹鐵硼永磁體首先采用55°C 65°C熱水清洗，然后再采用流動冷水沖洗，保證其表面不殘留任何活化液；e.表面浸鋅鎳浸鋅鎳溶液組成為堿式碳酸鎳4g/L，氧化鋅8g/L，氫氟酸80g/L，浸鋅鎳時間控制為60s ；f.表面還原將燒結釹鐵硼永磁體從浸鋅鎳溶液取出，立即置于濃度為20g/L的次磷酸鈉溶液中進行還原，使燒結釹鐵硼永磁體表面沉積具有催化活性的鋅、鎳微小粒子，還原溫度為室溫，還原時間為60s。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟2)在燒結釹鐵硼永磁體表面采用化學鍍制備表面摻雜聚偏氟乙烯微粒的鎳磷合金鍍層中，包括如下步驟a.化學鍍液的制備化學鍍液的組成為硫酸鎳20 30g/L，次磷酸鈉20 35g/L，乳酸10 20g/L，檸檬酸5 8g/L，乙酸鈉4 8g/L，丁二酸4 6g/L，氟化氫銨3 7g/L，碘酸鉀8 12mg/L, 氟碳型陽離子表面活性劑0. 3 0. 6g/L，聚偏氟乙烯顆粒4 7g/L，聚偏氟乙烯顆粒的粒徑為0. 5 5 μ m ；首先在去離子水中將硫酸鎳、次磷酸鈉、乳酸、檸檬酸、乙酸鈉、丁二酸、氟化氫銨、碘酸鉀溶解混合，再用氨水調整溶液的PH值為4. 6 5. 2，然后將氟碳型陽離子表面活性劑用無水乙醇溶解，并與聚偏氟乙烯微粒攪拌混合，充分攪拌后，將其緩慢加入到上述鍍液中并充分攪拌，然后使鍍液溫度緩慢升高至85°C 90°C ；b.首先將經過步驟1)處理過的燒結釹鐵硼永磁體放置于上述步驟a)所制備的鍍液中進行施鍍，保持鍍液溫度為85°C 90°C，90min后將燒結釹鐵硼永磁體從鍍液中取出，先后用熱水、冷水和去離子水將其沖洗干凈，然后在80°C 120°C進行烘干。
7.如權利要求1-6中任一權利要求所述的方法，其特征在于所述燒結釹鐵硼永磁體中釹、鐵、硼元素的質量百分含量分別為^.7%、72.3%和1.0%。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述燒結釹鐵硼永磁體可替換為碳鋼、鋁合金、鏡招合金‘ ο
全文摘要
本發明涉及金屬材料表面化學處理領域，特別是一種耐腐蝕的化學鍍鎳磷合金鍍層的制備方法。采用聚偏氟乙烯、氟碳型陽離子表面活性劑、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸等試劑為原料，通過溶液堿化/熱誘導化學接枝技術，在化學鍍鎳磷合金鍍層中均勻接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸聚合物，使鍍層表面載有具有陽離子選擇透過性能的磺酸基團。本發明可有效抑制和減緩了氯離子向鍍層內部的遷移與滲透，降低了侵蝕性氯離子引起的點蝕、隙縫腐蝕和晶間腐蝕的發生，提高了鎳磷合金鍍層對燒結釹鐵硼永磁體的防護性能，拓展了燒結釹鐵硼永磁體在各工業領域中的應用。
文檔編號C23C18/18GK102400118SQ20111036747
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者居殿春, 李向陽, 林萬舟 申請人:鋼鐵研究總院