[发明专利]一种具有涂层的钕铁硼磁钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料领域，更具体的说，涉及一种具有涂层的钕铁硼磁钢及其制备方法。

背景技术

1983年，日本住友金属公司首次发明了钕铁硼永磁材料，自问世以来，钕铁硼永磁材料由于具有高磁能积、高矫顽力、良好的机械性能、相对低廉的价格和充足的资源储备等优点，已被广泛应用于汽车、计算机、电子、机械、能源、医疗器械等领域。近年来，新能源技术和绿色环保理念越来越受到人们的关注，在汽车领域，电动汽车和混合动力汽车正是这一技术理念的代表，而电动机作为电动汽车和混合动力汽车的动力部件，其重要性显而易见；正是由于钕铁硼永磁材料具有上述诸多优点，近年来被广泛应用于电动机的生产中。

在电动机的结构设计中，采用钕铁硼永磁材料制作的钕铁硼磁钢作为电动机的核心部件，存在于软磁硅钢叠片的插槽中。由于钕铁硼永磁材料中含有大量的钕和铁，容易锈蚀，所以必须对钕铁硼磁钢进行表面涂层处理。现有技术中，通常是在钕铁硼磁钢的表面电镀镍(Ni)、锌(Zn)、金(Au)、铬(Cr)等耐腐蚀的金属镀层，然而，采用电镀工艺在钕铁硼磁钢的表面电镀金属镀层，金属镀层与钕铁硼磁钢的附着力较差，容易脱落。更为重要的是，由于钕铁硼磁钢具有一定的电导率，在电动机高频交变场环境下，磁铁内将产生涡流，会大大降低能量的输出；同时，由于在钕铁硼磁钢的表面镀有Ni、Zn等金属镀层，使得硅钢叠片之间在插槽内侧通过钕铁硼磁钢的金属镀层导通，从而降低硅钢叠片之间的电阻，使得涡流损耗增大，电动机输出的电能减小。另一方面，由于钕铁硼永磁材料的温度性能不佳，最高工作温度较低，在高温下使用时，磁性损失较大，因而，当电动机大负荷加载时，由于钕铁硼磁钢导电引起局部短路放电，硅钢叠片和钕铁硼磁钢会产生热量陡增，温度升高，会导致钕铁硼磁钢过热失磁，从而导致电动机无法正常运行。

2007年12月的中国期刊《高压物理学报》第4期第21卷，题为“涡流损耗对爆炸去磁脉冲发生器输出性能的影响”的论文公开了一种绝缘层截断涡流回路的磁铁结构，可以减少冲击去磁过程中磁体内产生涡流造成的能量损失；该种磁铁结构通过将圆柱形钕铁硼磁体切分成4块，在块与块之间增加聚酯绝缘层，再组合成一个圆柱形整体，形成能够截断涡流回路的磁体结构，同时，该篇论文还对这种设置有绝缘层的钕铁硼磁体与没有绝缘层的钕铁硼磁体进行了对比实验，实验结果表明采用增加聚酯绝缘层的磁体结构，脉冲发生器的涡流损耗较小，能够输出较大的电能；然而，这种磁体结构仅是在钕铁硼磁体的块与块之间增加聚酯绝缘层，钕铁硼磁钢整体仍然具有导电性，并且由于对钕铁硼磁体进行了分块，会影响磁体的总储存能量，结构复杂，加工较困难。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的钕铁硼磁钢在硅钢叠片的插槽中容易导电的技术问题。

本发明提供了一种具有涂层的钕铁硼磁钢，包括：钕铁硼基体以及设于钕铁硼基体表面的涂层，所述涂层由以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料所形成，其中，四氟乙烯的含量占氟涂料的75wt％以上。

同时，本发明还提供一种制备上述具有涂层的钕铁硼磁钢的方法，包括下述步骤：

备料：制备以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料的粒料；

热喷涂：采用热喷涂的方法将上述氟涂料的粒料喷涂在钕铁硼基体的表面，形成具有涂层的钕铁硼磁钢。

进一步地，本发明还提供另一种制备上述具有涂层的钕铁硼磁钢的方法，包括下述步骤：

备料：配制重量百分比为10～20％的以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料的溶液；

涂覆：将上述氟涂料的溶液均匀涂覆在钕铁硼基体的表面上；

烘烤：将涂覆过涂层的钕铁硼基体放入烘箱中进行烘烤；

成型：重复上述涂覆和烘烤步骤3～4次，形成具有涂层的钕铁硼磁钢。

实施本发明具有涂层的钕铁硼磁钢及其制备方法的有益效果：一、采用以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料制作钕铁硼磁钢的涂层，使得钕铁硼磁钢具有良好的绝缘性能，可以有效的解决钕铁硼磁钢的导电问题，并降低涡流损耗，同时，所述涂层还具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性，使得钕铁硼磁钢不受外界环境的侵蚀，从而保证了钕铁硼磁钢在电动机运行中稳定的工作；二、采用热喷涂或涂覆烘烤工艺制作钕铁硼磁钢的涂层，所得到的涂层与基体之间具有良好的附着力，不会像电镀Ni、Zn一样会产生脱落现象，有利于钕铁硼磁钢安装和使用，且工艺简单、制作成本低。

具体实施方式

本发明提供的具有涂层的钕铁硼磁钢，包括：钕铁硼基体以及设于钕铁硼基体表面的涂层，所述涂层由以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料所形成。