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钕铁硼永磁体环保型技术

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  磁中之王的烧结钕铁硼永磁材料由于其具有较高的剩磁、矫顽力和最大的磁能积等磁性能,而在不同技术领域的应用日趋广泛,用量亦日益激增,应用前景十分广泛。

  尽管钕铁硼永磁体以其优良的磁性能和低廉的成本,获得了广泛的应用,但是其耐蚀性差是一个主要的缺点。采用静态室温浸泡实验,测得钕铁硼永磁体样品在3%的氯化钠溶液中的腐蚀速率为0.188g/m2.h,而普通碳钢的腐蚀速率为0.119g/m2.h。同时,电化学性能实验结果也证明,钕铁硼永磁体比碳钢更容易受到腐蚀,但两者的电化学性能有一定的相似性。国内外的许多学者和研究人员研究认为,钕铁硼是一个粉末冶金的产品,由于各富钕相、富硼相、钕铁硼主相的电极电位不同,而使得钕铁硼的腐蚀体现为以电化学为主的晶间腐蚀。因此,如何确保钕铁硼永磁体不受腐蚀和确保钕铁硼永磁体的磁性能不受到损失是钕铁硼防腐方面的一个永恒的主题。钕铁硼永磁体的防腐主要以镀镍、镀锌、磷化、环氧等方式进行,而钕铁硼永磁材料黑化的文献却很少见于报道。本文利用钢铁黑化的机理和方法在钕铁硼永磁材料的黑化膜防腐方面做了一系列的试验性探索。

  一、高温碱煮

  利用钢铁发蓝工艺,对其工艺进行改进,能够实现钕铁硼永磁材料的发黑处理,形成四氧化三铁薄膜。同时将碱浓度从60%-70%降低到30%以下,将反应温度从140-150℃降低到110-120℃。高温碱煮的特点:结合力好、膜较厚、湿热时间长;缺点:温度高、碱浓度高,有一定的腐蚀性,亚硝酸钠有一定的毒性,1升溶液仅能生产出0.3平方米的产品。

  二、含硒类的黑化膜

  1、HH-XXX常温发黑剂

  HH-XXX常温发黑剂由长沙某研究所提供,本人实验过程中参考了该发黑剂的作业指导书和张文辉先生的粉末冶金件发黑工艺文献。但根据实验结果来看,其结合力不太理想。按照两种工艺流程进行实验,当实验结束后,钕铁硼材料在超声波清洗后出现严重掉灰现象。

  2、自行配制的常温发黑剂

  根据钢铁常温发黑的机理和钕铁硼永磁材料的电化学性能,本人合成了一种新的含硒常温发黑剂。该新的发黑剂相对于HH-XXX常温发黑剂和国内的大多数常温发黑剂而言,其结合力更好。当超声波清洗时,HH-XXX和其他常温发黑剂已经掉灰或露出基体,而自行配置的常温发黑剂没有出现掉灰现象。