[发明专利]一种烧结钕铁硼永磁材料酸洗后表面疏松程度的表征方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末烧结钕铁硼材料表面疏松程度的表征方法，尤其是涉及一种烧结钕铁硼永磁材料酸洗之后表面疏松程度的表征方法。

背景技术

解决烧结NdFeB永磁体腐蚀问题的主要方法是在磁体表面沉积一层防腐蚀涂镀层，如采用电镀、化学镀、转化膜、电泳、物理气相沉积等方法来提高其耐蚀性能。几乎所有涂镀方法的前处理采用了酸洗除锈这一过程。利用酸洗液对磁体的腐蚀作用达到清洁表面的效果。由于烧结钕铁硼的特殊结构，主相位于晶粒处，富钕相仅位于晶界处，并且富钕相比主相在酸洗液中的电负性更高，所以在酸洗除锈过程中富钕相将优先腐蚀。经过酸洗过程后磁体的表面形成晶界腐蚀缺陷，并且钕铁硼表面的宏观腐蚀深度要远小于晶界处的腐蚀深度，这就导致在晶粒与晶粒之间形成了具有一定宽度和深度的间隙，通过对腐蚀后磁体的表面与断面形貌分析得知这种晶界缺陷促使磁体表面层形成了一定程度的疏松结构，并且这种结构不同于磁体本身的结构，实际上磁体的防护层是沉积在磁体疏松的外表层上。表层的疏松结构严重影响了镀后膜层的性能，如导致膜层的孔隙率增多，膜层与基体的结合力变差等，从而严重影响了镀后磁体的耐蚀性能，限制了产品的应用领域。所以必须降低酸洗后磁体表面的疏松程度。因此酸洗后磁体表层疏松程度的表征显得尤为重要，利用该表征方法获得的疏松程度以此来表征酸洗过程的合理性。

发明内容

本发明的目的是解决酸洗后磁体表面层疏松程度的表征问题，此法克服了常规方法的上述问题，应用此方法可以清楚、可靠的计算出酸洗后磁体表面的疏松程度，不至于影响了镀后磁体的耐蚀性能。

为了实现本发明任务，本发明提出了一种烧结钕铁硼永磁材料酸洗后表面层疏松程度的表征方法。其特征在于：通过测量酸洗后磁体表面层的硬度变化来表征表面层结构的疏松程度，具体实施过程如下

1选取烧结钕铁硼永磁材料作为测量对象，待测表面积不小于9mm²；

测量过程所需设备及耗材：维氏硬度计，机械抛光机，超声波清洗机，砂纸，碱洗除油液，抛光液，酸洗液(稀硝酸溶液)；

2先用维氏硬度计测量出烧结钕铁硼永磁材料样品酸洗前的表面硬度值H₀。实施过程为：将样品待测表面抛光至粗糙度(Ra≤0.02μm)的表面，然后浸没在丙酮中并利用超声波清洗1分钟，利用维氏硬度计测量磁体表面硬度，选择表面N个不同区域的点进行测量，取N点硬度的平均值作为该磁体样品酸洗前的硬度值H₀既H₀＝∑H_N/N(N≥5自然数)

3测量酸洗后的磁体表面的硬度实施过程为：将样品超声波碱洗除油以除去磁体表面的油污后，浸入酸洗液中一定时间取出再浸没在去离子水中超声波辅助清洗1分钟，干燥后用维氏硬度计测量磁体表面的硬度值。同样选取磁体表面N个不同区域的点进行测量，取N个点的平均值作为酸洗后的磁体表面硬度H_t，既H_t＝∑H_N/N(N≥5自然数)

4计算ΔH值，ΔH＝H₀-H_t

定义L＝ΔH/H₀用L来表征该磁体样品酸洗后的疏松程度，当0≤L≤0.4时，该酸洗过程视为有效的酸洗过程。

5磁体经过不同的酸洗时间t后磁体表面会产生不同的晶界腐蚀深度，采用同样的测量过程测量出不同酸洗时间t后的磁体表面硬度值H_t并计算出相应的的ΔH和L_t值就可以表征酸洗时间为t的磁体表面的疏松程度。

与现有技术相比，本发明一种烧结钕铁硼永磁材料表面疏松程度的表征方法的优点在于：

1该方法原理简单，尽管用硬度的改变来表征疏松程度是一种间接表征方法，但获得的数据具有很高的可靠性。

2该方法所需设备均为常规设备，且经济实惠，操作简单，可实现性强。

具体实施方式

实施例1

1选取烧结钕铁硼永磁材料(牌号48M)作为测量对象，待测表面为100mm²

2将样品的待测表面抛光至粗糙度Ra＝0.02μm的表面，再把磁体浸没在丙酮中并超声波清洗1分钟后，利用维氏硬度计测量磁体表面硬度，选择表面不同区域的5个点进行测量，5点硬度值分别为770HV，766HV，782HV，764HV，788HV，H₀(770+766+782+764+788)/5≈774HV