钕铁硼磁铁的磷酸盐涂层技术详解
钕铁硼磁铁的磷酸盐涂层技术详解
磷化涂层是磁铁表面处理的技术手段,有效缓解了钕铁硼磁铁易氧化的缺点。
磷酸盐涂层的意义
磷化处理是将磁体放入含有磷酸盐的溶液中,溶液与磁体表面反应,形成一层磷化膜。磷化膜一般呈灰色,难溶于水,增强磁铁的抗氧化性能。磷酸盐涂层已用于处理NdFeB磁体的短期储存。
磷酸盐涂层的特点
磷化处理流程简单,所使用原料主要是酸、碱、磷化液,因此磷化处理成本较低,不会明显增加磁铁厂商的生产成本。而且,经过磷酸盐处理的磁铁还可以用其他类型的涂层进行进一步处理,以获得更好的抗氧化性。
由于磷化液对磁铁多孔表面有良好的附着力,经磷化处理的磁铁具有耐盐雾、耐酸、耐碱、耐腐蚀的性能。但与金属涂层钕铁硼磁铁相比,其耐湿热能力较差。
磷酸盐涂层的作用
短期抗氧化 | 未经表面处理的钕铁硼暴露在空气中容易被氧化。在生产NdFeB磁铁时,暂时不确定后续的表面处理方法,一般需要使用NdFeB磁体的磷化制程进行简单的抗氧化处理。能有效减少磁铁在储存期间磁性能的损失。
磷化处理后,NdFeB磁铁色泽均匀,表面光洁。可真空封装,延长保存时间,保存效果优于油浸等保存方法。
图片来源:磷化
通过简单的酸洗即可将磷化膜彻底清洗干净,不会对后续工序产生不良影响磁铁涂层处理,例如镀镍。
优化磁铁的表面特性 | 由于使用环境的不同,有些钕铁硼磁铁需要使用环氧胶水和环氧漆来处理。环氧胶或环氧漆环属于有机材料,需要良好的润湿性基面才能发挥良好的作用。
由于磷化膜具有良好的润湿性能,因此经过磷化处理的磁铁可以确保磁铁与环氧胶/环氧漆的紧密结合。
磷化镀膜制程
磁铁磷化处理的制程为:脱脂→水洗→酸洗→水洗→表面调整→磷化处理→水洗→烘干。
脱脂和酸洗的作用相同。用于去除磁铁表面的油污、铁锈等,提高磷化膜的附着力。
表面调整促进形成致密的磷化膜,加速磷化速度,进而有利于磷化膜的形成。
磷化处理采用磷化液对磁铁进行处理。磷化液分为锌基、铁基、锰基、二元、三元、多元等品种。每个系统都有其优点和缺点。磁铁制造商会根据不同客户的要求选择合适的类型磷化溶液。
磷化制程依温度分为高温、中温、常温三种。高温制程一般生成厚膜,室温制程生成薄膜。磁铁制造商大多采用常温制程(15℃-35℃)。
某些厚磷化制程的操作参数
磷化系统 | 加速器 | 浓度 | 治疗时间 | 涂层重量 |
---|---|---|---|---|
锌-Ph | 无 | 20-50 | 30-60(分钟) | 20-45(克/平方米) |
锌-Ph | 硝酸盐 | 50-80 | 5-15(分钟) | 10-35(克/平方米) |
锰-Ph | 无 | 20-50 | 30-60(分钟) | 20-45(克/平方米) |
锰-Ph | 硝酸盐 | 30-60 | 5-15(分钟) | 8-30(克/平方米) |
磷酸盐涂层的效果
有时磁铁磷化后仍会生锈。造成这种现象的原因有很多。
磷化剂浓度不够,导致磷化膜过薄或疏松,无法很好地绝缘。
磷化后水洗效果不好,导致磁性材料上残留酸性物质。酸会破坏磷化膜并导致生锈。
也应检查除油效果,残留的油也会影响磷化效果。