一种耐腐磁性材料

技术领域

本发明属于磁性材料加工技术领域，具体涉及一种耐腐磁性材料。

背景技术

磁性材料，通常所说的磁性材料是指强磁性物质，磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中，例如将永磁材料用作马达，应用于变压器中的铁心材料，作为存储器使用的磁光盘，计算机用磁记录软盘等。大比特资讯上说，磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。而通常认为，磁性材料是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料，不容易去磁的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁性材料剩磁较小，硬磁性材料剩磁较大。但是在深海等腐蚀环境中工作时，往往会因为耐腐蚀性不够而损坏，如申请号为CN201210051618.1公开了一种制备耐腐蚀高性能烧结钕铁硼磁体的方法。本发明一种制备耐腐蚀高性能烧结钕铁硼磁体的方法，属于一种制备方法，该方法先将主相合金材料放于带坯连铸炉内熔化，熔化后浇铸成主相合金片，晶界相合金材料制成快淬晶界相合金带，再将上述主相合金片和晶界相合金带分别制粉，在无氧环境中将晶界相合金粉末中加入纳米Co粉末混合均匀，将上述混合了纳米Co的晶界相合金粉末与破碎后的主相合金粉末混合均匀，在无氧环境下的磁场中取向并压制成压坯，将上述压坯在惰性气体保护下的无氧环境中送入真空烧结炉内，经三次高温烧结和两次时效处理制成高耐蚀性的烧结钕铁硼磁体。本发明方法制备的烧结钕铁硼磁体耐蚀性强、成本低。该发明方法制备的磁性材料的耐腐蚀性能就很一般，无法满足深海工作要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种耐腐磁性材料，通过本申请方法制备的耐腐磁性材料具有很好的耐腐蚀性，适合在海水等高腐蚀性的环境下工作，能有效的延长磁性材料的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种耐腐磁性材料，由以下重量百分比的组分组成：Ni 1~2%、Si 3~4%、Ti 0.7~0.9%、Mg 0.4~0.9%、Nd 7~9%、B 3~6%、C 3~4%，余量为铁；

所述耐腐磁性材料的制备，包括如下步骤：

（1）原料称取：

称取相应重量百分比的Ni 1~2%、Si 3~4%、Ti 0.7~0.9%、Mg 0.4~0.9%、Nd 7~9%、B 3~6%、C 3~4%，余量为铁备用；

（2）原料预处理：

将步骤（1）中称取的所有原料放入电晕放电仪中进行电晕处理，完成后取出混合物备用；

（3）制粉：

将步骤（2）中所得的混合物置入氢碎炉中，在8~10MPa的氢压下吸氢操作10~20min，在真空条件下脱氢2~3h，得粉料备用；

（4）成型：

将步骤（3）中所得的粉料置于成型压机模具中加磁场进行取向、压模成型后得生坯备用；

（5）烧结：

将步骤（5）中所得的生坯置于烧结炉中进行烧结处理，烧结处理时控制烧结炉内的温度为1100~1200℃，再进行回火处理，完成后得磁性材料备用；

（6）紫外光照射处理：

将步骤（5）中所得的磁性材料置于紫外灯下进行紫外光照射处理，完成后取出备用；

（7）涂覆处理：

将涂料均匀地涂覆到步骤（6）中紫外光照射处理后的磁性材料的表面，完成后自然风干即可。

进一步地，步骤（2）中所述的电晕处理时控制处理电压为42~48kV，电晕放电仪的输出功率为32~38kW，处理2.2~2.8min。

通过采用上述技术方案，将称取的原料混匀后进行电晕处理，通过调节电晕处理的电压和功率，在原料的表面形成低温等离子区从而改善原料的表面活性，同时通过放电，空气中的氧气发生电离，产生臭氧，对原料表面起到氧化作用，改善原料的表面张力，促进原料之间的结合，提高产品的质量。

进一步地，步骤（3）中所述的脱氢处理时控制氢碎炉内的温度为700~800℃。

进一步地，步骤（5）中所述的回火处理时先在600~700℃条件下回火2~3h，然后在400~500℃的条件下回火处理4~5h。

进一步地，步骤（6）中所述的紫外光照射处理时控制紫外光的波长为300~400nm，照射处理时控制磁性材料距离紫外灯的距离为8~12cm。

通过采用上述技术方案，将所制得的磁性材料置于紫外光灯下进行紫外光照射处理，紫外线照射可改善磁性材料的表面张力，提高其表面的润湿性和粘合性。

进一步地，步骤（7）中所述的涂料中的各成分及对应重量百分比为：环氧树脂45~55%、硅油2~3%、丙二醇甲醚醋酸酯2~3%、α-甜没药醇0.7~0.9%、β-蒎烯1.2~1.6%、青蒿素0.8~1%、硬脂酸锉2~3%、聚二甲基硅氧烷0.7~0.9%、纳米二氧化硅0.5~0.6%，余量为水。

进一步地，步骤（7）中所述的涂覆处理时涂料的涂覆厚度为13~17μm。

通过采用上述技术方案，将涂料均匀的涂覆到紫外照射处理后的磁性材料的表面，快速结合到磁性材料的表面，在磁性材料的表面形成一层致密的保护膜，可有效的提高成品的耐腐蚀性。

本发明相比现有技术具有以下优点：

通过本申请方法制备的耐腐磁性材料具有很好的耐腐蚀性，适合在海水等高腐蚀性的环境下工作，能有效的延长磁性材料的使用寿命。

具体实施方式

一种耐腐磁性材料，由以下重量百分比的组分组成：Ni 1~2%、Si 3~4%、Ti 0.7~0.9%、Mg 0.4~0.9%、Nd 7~9%、B 3~6%、C 3~4%，余量为铁；

所述耐腐磁性材料的制备，包括如下步骤：

（1）原料称取：

称取相应重量百分比的Ni 1~2%、Si 3~4%、Ti 0.7~0.9%、Mg 0.4~0.9%、Nd 7~9%、B 3~6%、C 3~4%，余量为铁备用；

（2）原料预处理：

将步骤（1）中称取的所有原料放入电晕放电仪中进行电晕处理，控制处理电压为42~48kV，电晕放电仪的输出功率为32~38kW，处理2.2~2.8min后取出混合物备用；

（3）制粉：

将步骤（2）中所得的混合物置入氢碎炉中，在8~10MPa的氢压下吸氢操作10~20min，在真空条件下脱氢2~3h，脱氢处理时控制氢碎炉内的温度为700~800℃，得粉料备用；

（4）成型：

将步骤（3）中所得的粉料置于成型压机模具中加磁场进行取向、压模成型后得生坯备用；

（5）烧结：

将步骤（5）中所得的生坯置于烧结炉中进行烧结处理，烧结处理时控制烧结炉内的温度为1100~1200℃，再进行回火处理，回火处理时先在600~700℃条件下回火2~3h，然后在400~500℃的条件下回火处理4~5h后得磁性材料备用；

（6）紫外光照射处理：

将步骤（5）中所得的磁性材料置于紫外灯下进行紫外光照射处理，控制紫外光的波长为300~400nm，照射处理时控制磁性材料距离紫外灯的距离为8~12cm，完成后取出备用；

（7）涂覆处理：

将涂料均匀地涂覆到步骤（6）中紫外光照射处理后的磁性材料的表面，涂覆厚度为13~17μm，完成后自然风干即可；其中涂料中的各成分及对应重量百分比为：环氧树脂45~55%、硅油2~3%、丙二醇甲醚醋酸酯2~3%、α-甜没药醇0.7~0.9%、β-蒎烯1.2~1.6%、青蒿素0.8~1%、硬脂酸锉2~3%、聚二甲基硅氧烷0.7~0.9%、纳米二氧化硅0.5~0.6%，余量为水。

为了对本发明做更进一步的解释，下面结合下述具体实施例进行阐述。

实施例1

一种耐腐磁性材料，由以下重量百分比的组分组成：Ni 1%、Si 3%、Ti 0.7%、Mg 0.4%、Nd 7%、B 3%、C 3%，余量为铁；

所述耐腐磁性材料的制备，包括如下步骤：

（1）原料称取：

称取相应重量百分比的Ni 1%、Si 3%、Ti 0.7%、Mg 0.4%、Nd 7%、B 3%、C 3%，余量为铁备用；

（2）原料预处理：

将步骤（1）中称取的所有原料放入电晕放电仪中进行电晕处理，控制处理电压为42kV，电晕放电仪的输出功率为32kW，处理2.2min后取出混合物备用；

（3）制粉：

将步骤（2）中所得的混合物置入氢碎炉中，在8MPa的氢压下吸氢操作10min，在真空条件下脱氢2h，脱氢处理时控制氢碎炉内的温度为700℃，得粉料备用；

（4）成型：

将步骤（3）中所得的粉料置于成型压机模具中加磁场进行取向、压模成型后得生坯备用；

（5）烧结：

将步骤（5）中所得的生坯置于烧结炉中进行烧结处理，烧结处理时控制烧结炉内的温度为1100℃，再进行回火处理，回火处理时先在600℃条件下回火2h，然后在400℃的条件下回火处理4h后得磁性材料备用；

（6）紫外光照射处理：

将步骤（5）中所得的磁性材料置于紫外灯下进行紫外光照射处理，控制紫外光的波长为300nm，照射处理时控制磁性材料距离紫外灯的距离为8cm，完成后取出备用；

（7）涂覆处理：

将涂料均匀地涂覆到步骤（6）中紫外光照射处理后的磁性材料的表面，涂覆厚度为13μm，完成后自然风干即可；其中涂料中的各成分及对应重量百分比为：环氧树脂45%、硅油2%、丙二醇甲醚醋酸酯2%、α-甜没药醇0.7%、β-蒎烯1.2%、青蒿素0.8%、硬脂酸锉2%、聚二甲基硅氧烷0.7%、纳米二氧化硅0.5%，余量为水。

实施例2

一种耐腐磁性材料，由以下重量百分比的组分组成：Ni 1.5%、Si 3.5%、Ti 0.8%、Mg0.6.5%、Nd 8%、B 4.5%、C 3.5%，余量为铁；

所述耐腐磁性材料的制备，包括如下步骤：

（1）原料称取：

称取相应重量百分比的Ni 1.5%、Si 3.5%、Ti 0.8%、Mg 0.6.5%、Nd 8%、B 4.5%、C3.5%，余量为铁备用；

（2）原料预处理：

将步骤（1）中称取的所有原料放入电晕放电仪中进行电晕处理，控制处理电压为45kV，电晕放电仪的输出功率为35kW，处理2.5min后取出混合物备用；

（3）制粉：

将步骤（2）中所得的混合物置入氢碎炉中，在9MPa的氢压下吸氢操作15min，在真空条件下脱氢2.5h，脱氢处理时控制氢碎炉内的温度为750℃，得粉料备用；

（4）成型：

将步骤（3）中所得的粉料置于成型压机模具中加磁场进行取向、压模成型后得生坯备用；

（5）烧结：

将步骤（5）中所得的生坯置于烧结炉中进行烧结处理，烧结处理时控制烧结炉内的温度为1150℃，再进行回火处理，回火处理时先在650℃条件下回火2.5h，然后在450℃的条件下回火处理4.5h后得磁性材料备用；

（6）紫外光照射处理：

将步骤（5）中所得的磁性材料置于紫外灯下进行紫外光照射处理，控制紫外光的波长为350nm，照射处理时控制磁性材料距离紫外灯的距离为10cm，完成后取出备用；

（7）涂覆处理：

将涂料均匀地涂覆到步骤（6）中紫外光照射处理后的磁性材料的表面，涂覆厚度为15μm，完成后自然风干即可；其中涂料中的各成分及对应重量百分比为：环氧树脂50%、硅油2.5%、丙二醇甲醚醋酸酯2.5%、α-甜没药醇0.8%、β-蒎烯1.4%、青蒿素0.9%、硬脂酸锉2.5%、聚二甲基硅氧烷0.8%、纳米二氧化硅0.55%，余量为水。

实施例3

一种耐腐磁性材料，由以下重量百分比的组分组成：Ni 2%、Si 4%、Ti 0.9%、Mg 0.9%、Nd 9%、B 6%、C 4%，余量为铁；

所述耐腐磁性材料的制备，包括如下步骤：

（1）原料称取：

称取相应重量百分比的Ni 2%、Si 4%、Ti 0.9%、Mg 0.9%、Nd 9%、B 6%、C 4%，余量为铁备用；

（2）原料预处理：

将步骤（1）中称取的所有原料放入电晕放电仪中进行电晕处理，控制处理电压为48kV，电晕放电仪的输出功率为38kW，处理2.8min后取出混合物备用；

（3）制粉：

将步骤（2）中所得的混合物置入氢碎炉中，在10MPa的氢压下吸氢操作20min，在真空条件下脱氢3h，脱氢处理时控制氢碎炉内的温度为800℃，得粉料备用；

（4）成型：

将步骤（3）中所得的粉料置于成型压机模具中加磁场进行取向、压模成型后得生坯备用；

（5）烧结：

将步骤（5）中所得的生坯置于烧结炉中进行烧结处理，烧结处理时控制烧结炉内的温度为1200℃，再进行回火处理，回火处理时先在700℃条件下回火3h，然后在500℃的条件下回火处理5h后得磁性材料备用；

（6）紫外光照射处理：

将步骤（5）中所得的磁性材料置于紫外灯下进行紫外光照射处理，控制紫外光的波长为400nm，照射处理时控制磁性材料距离紫外灯的距离为12cm，完成后取出备用；

（7）涂覆处理：

将涂料均匀地涂覆到步骤（6）中紫外光照射处理后的磁性材料的表面，涂覆厚度为17μm，完成后自然风干即可；其中涂料中的各成分及对应重量百分比为：环氧树脂55%、硅油3%、丙二醇甲醚醋酸酯3%、α-甜没药醇0.9%、β-蒎烯1.6%、青蒿素1%、硬脂酸锉3%、聚二甲基硅氧烷0.9%、纳米二氧化硅0.6%，余量为水。

实施例4

一种耐腐磁性材料，由以下重量百分比的组分组成：Ni 1.5%、Si 3.5%、Ti 0.8%、Mg0.6.5%、Nd 8%、B 4.5%、C 3.5%，余量为铁；

所述耐腐磁性材料的制备，包括如下步骤：

（1）原料称取：

称取相应重量百分比的Ni 1.5%、Si 3.5%、Ti 0.8%、Mg 0.6.5%、Nd 8%、B 4.5%、C3.5%，余量为铁备用；

（2）制粉：

将步骤（1）中称取的所有原料混匀后置入氢碎炉中，在9MPa的氢压下吸氢操作15min，在真空条件下脱氢2.5h，脱氢处理时控制氢碎炉内的温度为750℃，得粉料备用；

（3）成型：

将步骤（2）中所得的粉料置于成型压机模具中加磁场进行取向、压模成型后得生坯备用；

（4）烧结：

将步骤（3）中所得的生坯置于烧结炉中进行烧结处理，烧结处理时控制烧结炉内的温度为1150℃，再进行回火处理，回火处理时先在650℃条件下回火2.5h，然后在450℃的条件下回火处理4.5h后得磁性材料备用；

（5）紫外光照射处理：

将步骤（4）中所得的磁性材料置于紫外灯下进行紫外光照射处理，控制紫外光的波长为350nm，照射处理时控制磁性材料距离紫外灯的距离为10cm，完成后取出备用；

（6）涂覆处理：

将涂料均匀地涂覆到步骤（5）中紫外光照射处理后的磁性材料的表面，涂覆厚度为15μm，完成后自然风干即可；其中涂料中的各成分及对应重量百分比为：环氧树脂50%、硅油2.5%、丙二醇甲醚醋酸酯2.5%、α-甜没药醇0.8%、β-蒎烯1.4%、青蒿素0.9%、硬脂酸锉2.5%、聚二甲基硅氧烷0.8%、纳米二氧化硅0.55%，余量为水。

实施例5

一种耐腐磁性材料，由以下重量百分比的组分组成：Ni 1.5%、Si 3.5%、Ti 0.8%、Mg0.6.5%、Nd 8%、B 4.5%、C 3.5%，余量为铁；

所述耐腐磁性材料的制备，包括如下步骤：

（1）原料称取：

称取相应重量百分比的Ni 1.5%、Si 3.5%、Ti 0.8%、Mg 0.6.5%、Nd 8%、B 4.5%、C3.5%，余量为铁备用；

（2）原料预处理：

将步骤（1）中称取的所有原料放入电晕放电仪中进行电晕处理，控制处理电压为45kV，电晕放电仪的输出功率为35kW，处理2.5min后取出混合物备用；

（3）制粉：

将步骤（2）中所得的混合物置入氢碎炉中，在9MPa的氢压下吸氢操作15min，在真空条件下脱氢2.5h，脱氢处理时控制氢碎炉内的温度为750℃，得粉料备用；

（4）成型：

将步骤（3）中所得的粉料置于成型压机模具中加磁场进行取向、压模成型后得生坯备用；

（5）烧结：

将步骤（5）中所得的生坯置于烧结炉中进行烧结处理，烧结处理时控制烧结炉内的温度为1150℃，再进行回火处理，回火处理时先在650℃条件下回火2.5h，然后在450℃的条件下回火处理4.5h后得磁性材料备用；

（6）涂覆处理：

将涂料均匀地涂覆到步骤（5）中所得的磁性材料的表面，涂覆厚度为15μm，完成后自然风干即可；其中涂料中的各成分及对应重量百分比为：环氧树脂50%、硅油2.5%、丙二醇甲醚醋酸酯2.5%、α-甜没药醇0.8%、β-蒎烯1.4%、青蒿素0.9%、硬脂酸锉2.5%、聚二甲基硅氧烷0.8%、纳米二氧化硅0.55%，余量为水。

实施例6

一种耐腐磁性材料，由以下重量百分比的组分组成：Ni 1.5%、Si 3.5%、Ti 0.8%、Mg0.6.5%、Nd 8%、B 4.5%、C 3.5%，余量为铁；

所述耐腐磁性材料的制备，包括如下步骤：

（1）原料称取：

称取相应重量百分比的Ni 1.5%、Si 3.5%、Ti 0.8%、Mg 0.6.5%、Nd 8%、B 4.5%、C3.5%，余量为铁备用；

（2）原料预处理：

将步骤（1）中称取的所有原料放入电晕放电仪中进行电晕处理，控制处理电压为45kV，电晕放电仪的输出功率为35kW，处理2.5min后取出混合物备用；

（3）制粉：

将步骤（2）中所得的混合物置入氢碎炉中，在9MPa的氢压下吸氢操作15min，在真空条件下脱氢2.5h，脱氢处理时控制氢碎炉内的温度为750℃，得粉料备用；

（4）成型：

将步骤（3）中所得的粉料置于成型压机模具中加磁场进行取向、压模成型后得生坯备用；

（5）烧结：

将步骤（5）中所得的生坯置于烧结炉中进行烧结处理，烧结处理时控制烧结炉内的温度为1150℃，再进行回火处理，回火处理时先在650℃条件下回火2.5h，然后在450℃的条件下回火处理4.5h后得磁性材料备用；

（6）紫外光照射处理：

将步骤（5）中所得的磁性材料置于紫外灯下进行紫外光照射处理，控制紫外光的波长为350nm，照射处理时控制磁性材料距离紫外灯的距离为10cm，完成后取出即可。

实施例7

一种耐腐磁性材料，由以下重量百分比的组分组成：Ni 1.5%、Si 3.5%、Ti 0.8%、Mg0.6.5%、Nd 8%、B 4.5%、C 3.5%，余量为铁；

所述耐腐磁性材料的制备，包括如下步骤：

（1）原料称取：

称取相应重量百分比的Ni 1.5%、Si 3.5%、Ti 0.8%、Mg 0.6.5%、Nd 8%、B 4.5%、C3.5%，余量为铁备用；

（2）原料预处理：

将步骤（1）中称取的所有原料放入电晕放电仪中进行电晕处理，控制处理电压为45kV，电晕放电仪的输出功率为35kW，处理2.5min后取出混合物备用；

（3）制粉：

将步骤（2）中所得的混合物置入氢碎炉中，在9MPa的氢压下吸氢操作15min，在真空条件下脱氢2.5h，脱氢处理时控制氢碎炉内的温度为750℃，得粉料备用；

（4）成型：

将步骤（3）中所得的粉料置于成型压机模具中加磁场进行取向、压模成型后得生坯备用；

（5）烧结：

将步骤（5）中所得的生坯置于烧结炉中进行烧结处理，烧结处理时控制烧结炉内的温度为1150℃，再进行回火处理，回火处理时先在650℃条件下回火2.5h，然后在450℃的条件下回火处理4.5h后得磁性材料。

对照组

申请号为：CN201210051618.1公开的一种制备耐腐蚀高性能烧结钕铁硼磁体的方法。

为了对比本发明效果，分别用上述实施例2、实施例4~7的方法对应制备磁性材料，同时按照对照组的方法制备磁体，在三个大气压、温度为132℃、空气相对湿度100%的实验条件下测试其磁性能，具体试验对比数据如下表1所示：

表1

由上表1可以看出，通过本申请方法制备的耐腐磁性材料具有很好的耐腐蚀性，适合在海水等高腐蚀性的环境下工作，能有效的延长磁性材料的使用寿命。