具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

钕铁硼磁体易氧化腐蚀。采用常规方法提高磁体耐腐蚀性，其成本高，且工艺复杂。尽管钝化膜也可以提高磁体耐腐蚀性，但效果仍不理想。本申请的发明人惊喜地发现，通常作为有机溶剂使用的羟基化合物可以提高钕铁硼磁体的耐腐蚀性，从而完成本发明。

<羟基化合物的用途>

本发明提供一种羟基化合物在提高钕铁硼磁体耐腐蚀性中的应用。钕铁硼磁体也可以称之为钕铁硼永磁体或钕铁硼永磁材料。钕铁硼磁体的主要成分为Nd、Fe和B，还可以包括其他过渡金属元素、其他稀土元素和不可避免的杂质，例如C、O和N。这些属于本领域公知的，这里不再赘述。钕铁硼磁体可以为粘结磁体或烧结磁体，优选为烧结磁体。鉴于烧结磁体存在多孔结构的可能性更大，本发明尤其适合于烧结钕铁硼磁体。根据本发明的一个优选实施方式，本发明提供一种羟基化合物在提高烧结钕铁硼磁体耐腐蚀性中的应用。

下面重点描述羟基化合物，其具有式(I)所示的结构：

其中，R选自C2～C15的烃基，n为1～3的自然数。本发明的羟基化合物的熔点可以低于15℃，优选低于10℃，更优选低于5℃。本发明的羟基化合物的沸点可以高于35℃，优选高于75℃，更优选高于80℃。本发明的羟基化合物在常温下为液态，例如在15～30℃下为液态。这样有利于在钕铁硼磁体表面形成均匀的羟基化合物层，也不容易完全挥发，也有利于羟基化合物渗入钕铁硼磁体表面的孔洞，从而提高其耐腐蚀性。常规的加热处理无法保证钕铁硼磁体表面的孔洞形成耐腐蚀性层。正是由于羟基化合物渗入钕铁硼磁体表面的孔洞，从而使得常规加热处理无法达到的耐腐蚀性要求得以实现。

在本发明中，羟基化合物可以为醇类，包括但不限于一元醇，二元醇或三元醇。本发明发现，醇类对于提高磁体耐腐蚀性是有利的，尤其是一元醇，效果更佳。n为1～3的自然数，优选地，n为1或2，更优选地，n为1。

在本发明中，R可以选自C2～C15的烃基。烃基可以为烷基、烯基或炔基，优选为烷基。根据本发明的一个实施方式，R选自C2～C15的烷基，优选为C3～C9的烷基，更优选为C3～C6的烷基。烷基可以为直链烷基或支链烷基。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基等。

根据本发明的一个实施方式，所述羟基化合物为一元醇或二元醇，R选自C2～C15的烷基，n为1或2。根据本发明的另一个实施方式，所述羟基化合物为一元醇，R选自C3～C6的烷基，n为1。

羟基化合物的实例包括但不限于乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇、正己醇、异己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇等。根据本发明的一个实施方式，羟基化合物为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇、正己醇或异己醇。根据本发明的一个具体实施方式，所述羟基化合物为异丙醇。这样可以显著提高钕铁硼磁体的耐腐蚀性，且可以在常温下进行成膜，降低成本，简化工艺。

根据本发明的应用，可以采用如下步骤处理钕铁硼磁体表面：

(1)预处理铁硼磁体坯料以形成钕铁硼磁体；

(2)在钕铁硼磁体的表面形成羟基化合物层以获得预制品；和

(3)将预制品进行热处理以在钕铁硼磁体表面形成氧化物层。

详细步骤及工艺参数与下文相同，这里不再赘述。

<表面处理方法>

本发明的钕铁硼磁体的表面处理方法可以包括在钕铁硼磁体的表面形成羟基化合物层以获得预制品的步骤；还可以包括将预制品进行热处理以在钕铁硼磁体表面形成氧化物层的步骤。此外，本发明的方法可以包括钕铁硼磁体的预处理步骤。下面进行详细描述。

预处理步骤

将钕铁硼磁体坯料经倒角磨光、化学除油、酸洗、超声波清洗和水洗处理等预处理步骤得到钕铁硼磁体，以供预制品形成步骤使用。钕铁硼磁体的主要成分为Nd、Fe和B，还可以包括其他过渡金属元素、其他稀土元素和不可避免的杂质，例如C、O和N。这些属于本领域公知的，这里不再赘述。鉴于烧结磁体存在多孔结构的可能性更大，本发明的钕铁硼磁体优选为烧结钕铁硼磁体。

在倒角磨光过程中，采用磨加工对钕铁硼磁体坯料进行磨光及倒角。采用常规工艺进行倒角磨光，这里不在赘述。

在化学除油过程中，使用碱性除油剂去除钕铁硼磁体坯料表面的油污。碱性除油剂可以选自氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠和硅酸钠中的一种或多种。根据本发明的一个实施方式，碱性除油剂由氢氧化钠、磷酸三钠、碳酸氢钠和水组成的溶液。具体地，碱性除油剂含20～30g/L的氢氧化钠、20～30g/L的碳酸氢钠和3～10g/L的磷酸三钠。根据本发明的一个实施方式，碱性除油剂为由氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠和水组成的溶液。具体地，碱性除油剂含10～15g/L的氢氧化钠、20～30g/L的碳酸钠、50～70g/L的磷酸三钠和1～5g/L的硅酸钠。采用上述碱性除油剂，除油效果好，更加有利于羟基化合物层的形成，从而改善耐腐蚀性。

在酸洗过程中，除油后的钕铁硼磁体坯料经水洗，然后进行酸洗除锈。酸洗过程中所用的酸性溶液可以为盐酸溶液或硝酸溶液，优选为硝酸溶液。硝酸溶液的浓度可以为1～10wt％，优选为2～8wt％，更优选为3～6wt％。这样可以有效除锈，从而有利于羟基化合物层的形成，以改善耐腐蚀性。

在超声波清洗过程中，可以采用常规的超声波清洗设备进行，以充分除锈以及除去残留的酸性溶液。水洗处理进一步除去残留的酸性溶液，从而得到供预制品形成步骤使用的钕铁硼磁体。

预制品形成步骤

在钕铁硼磁体的表面形成羟基化合物层以获得预制品。羟基化合物层可以含有其他物质，只要不影响耐腐蚀性即可。优选地，羟基化合物层仅由羟基化合物形成。这样可以充分保证耐腐蚀性。本发明的羟基化合物具有式(I)所示的结构：

其中，R选自C2～C15的烃基，n为1～3的自然数。

羟基化合物的熔点可以低于15℃，优选低于10℃，更优选低于5℃。羟基化合物的沸点可以高于35℃，优选高于75℃，更优选高于80℃。羟基化合物在常温下为液态，例如在15～30℃下为液态。这样有利于在钕铁硼磁体表面形成均匀的羟基化合物层，也不容易完全挥发，也有利于羟基化合物渗入钕铁硼磁体表面的孔洞，从而提高其耐腐蚀性。由于羟基化合物渗入钕铁硼磁体表面的孔洞，从而使得耐腐蚀性得到进一步提高。

羟基化合物优选为醇类，例如为一元醇，二元醇或三元醇。醇类非常适合本发明，尤其是一元醇，效果更佳。n为1～3的自然数，优选地，n为1或2，更优选地，n为1。

R可以选自C2～C15的烃基。烃基可以为烷基、烯基或炔基，优选为烷基。在某些实施方案中，R可以选自C2～C15的烷基，优选为C3～C9的烷基，更优选为C3～C6的烷基。烷基可以为直链烷基或支链烷基。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基等。在某些实施方案中，所述羟基化合物为一元醇或二元醇，R选自C2～C15的烷基，n为1或2。在另一些实施方案中，所述羟基化合物为一元醇，R选自C3～C6的烷基，n为1。

本发明的羟基化合物的实例包括但不限于乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇、正己醇、异己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇等。在某些实施方案中，羟基化合物为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇、正己醇或异己醇。在另一些实施方案中，所述羟基化合物为异丙醇。这样有利于在钕铁硼磁体表面及孔洞形成羟基化合物层，且降低成本，简化工艺。

可以采用多种工艺在钕铁硼磁体表面形成羟基化合物层，例如喷涂，浸泡等。本发明发现，浸泡工艺更加适合本发明，原因在于浸泡可以使得羟基化合物与钕铁硼磁体充分结合，且可以使得钕铁硼磁体的孔洞中也充入羟基化合物，从而有利于改善耐腐蚀性。因此，本发明表面处理方法非常适合于提高烧结钕铁硼磁体的耐腐蚀性。

根据本发明的一个实施方式，将钕铁硼磁体在上述羟基化合物中浸泡，取出后吹干得到预制品。浸泡时间需要保证羟基化合物能够与钕铁硼磁体表面充分结合且能够充分渗入钕铁硼磁体的孔洞即可。需要将钕铁硼磁体完全浸没在羟基化合物中。浸泡时间可以为5～60min，优选为10～50min，更优选为20～30min。这样既保证羟基化合物能够与钕铁硼磁体表面充分结合且能够充分渗入钕铁硼磁体的孔洞，且提高生产效率。此外，吹干采用常规方法进行，但不建议使用真空操作，避免破坏羟基化合物层。

氧化物层形成步骤

将预制品进行热处理以在钕铁硼磁体表面形成氧化物层。氧化物层的厚度可以为0.6～3.5μm，优选为1～3μm，更优选为2～3μm。

将预制品置于隧道加热炉中进行热处理；在加热过程中向隧道加热炉中通入氮气。隧道加热炉可以采用本领域的常规设备，这里不再赘述。

在隧道加热炉中，热处理温度可以为380～450℃，优选为400～450℃，更优选为420～450℃。热处理过高，导致生产成本增加且氧化物层均匀性变差；热处理温度过低，形成的氧化物层孔隙率大，厚度不均匀，磁体结合力较差，易脱落。热处理时间可以为25～50min，优选为27～40min，更优选为30～40min。热处理时间太长，导致生产成本增加，且氧化物层的厚度均匀性变差；热处理时间太短，孔洞中无法形成氧化物层，导致耐腐蚀性变差。

在加热过程中向隧道加热炉中通入氮气，氮气的流量控制在25～100L/min。优选地，所述氮气的流量控制在40～60L/min。更优选地，所述氮气的流量控制在45～55L/min。氮气的流量过高，将导致钕铁硼磁体周围气氛中的氧气浓度过低，无法形成致密氧化物层；氮气的流量过低，则使得钕铁硼磁体周围氧气浓度太高，氧化反应速度太快而无法形成均匀的氧化物层。

<耐腐蚀的钕铁硼磁体>

通过上述表面处理方法得到耐腐蚀的钕铁硼磁体。氧化物层的厚度可以为0.6～3.5μm，优选为1～3.5μm，更优选为1.2～3.5μm。这样可以保证钕铁硼磁体具有较高的耐腐蚀性。如果氧化物层的厚度过低，则厚度不均匀，空隙率大，且由于氧化物层的厚度较薄，使氧化物层防腐周期短。如果氧化物层的厚度过大，则需要延长热处理时间，增加生产成本。

根据GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》在35℃和5wt％NaCl条件下测定的所述耐腐蚀的钕铁硼磁体开始出现腐蚀的时间大于45分钟，优选大于1小时，更优选为大于1.5小时，例如1.5～2小时。

根据GB/T2423.3-2006在85℃和85％RH条件下测定的所述耐腐蚀的钕铁硼磁体开始出现腐蚀的时间大于1.2小时，优选大于1.5小时，更优选为大于2小时，例如2～3小时。

下面介绍以下实施例和比较例使用的原料。

碱性除油剂：含25g/L的氢氧化钠、25g/L的碳酸氢钠和5g/L的磷酸三钠的水溶液。

下面介绍以下实施例和比较例使用的测试方法。

盐雾试验：根据GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》在35℃和5wt％NaCl的条件下测定，记录钕铁硼磁体开始出现腐蚀的时间。

恒温恒湿试验：根据GB/T2423.3-2006在85℃和85％RH条件下测定，记录钕铁硼磁体开始出现腐蚀的时间。

实施例1

采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。

将钕铁硼磁体在异丙醇中浸泡20分钟，将其取出吹干，得到预制品。将上述预制品整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为380℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量为50L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热25min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为1μm。

实施例2

采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。

将钕铁硼磁体在异丙醇中浸泡20分钟，将其取出吹干，得到预制品。将上述预制品整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为400℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量在50L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热30min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为2μm。

实施例3

采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。

将钕铁硼磁体在异丙醇中浸泡20分钟，将其取出吹干，得到预制品。将上述预制品整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为420℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量在45L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热40min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为3μm。

实施例4

采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。

将钕铁硼磁体在异丙醇中浸泡20分钟，将其取出吹干，得到预制品。将上述预制品整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为450℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量在55L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热35min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为3.5μm。

比较例1

采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。

将上述钕铁硼磁体整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为380℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量为50L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热25min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为0.8μm。

比较例2

采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。

将钕铁硼磁体在异丙醇中浸泡20分钟，将其取出吹干，得到预制品。将上述预制品整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为350℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量为40L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热20min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为0.5μm。

比较例3

采用磨加工对50片烧结钕铁硼磁体坯料(长55mm、宽21.4mm、高1.8mm)进行倒角磨光。采用碱性除油剂将钕铁硼磁体坯料表面脱脂除油。将除油后的钕铁硼磁体坯料水洗，再利用3wt％硝酸溶液酸洗除去表面氧化物。最后经过超声波清洗、水洗2次后，得到钕铁硼磁体。

将钕铁硼磁体在异丙醇中浸泡20分钟，将其取出吹干，得到预制品。将上述预制品整齐的摆放在铜网上，开启隧道加热炉加热至温度为500℃，开启氮气阀，控制炉内氮气流量为50L/min，1分钟后将盛有预制品的铜网放置在传动带送料口，由传动带送至隧道加热炉内，加热25min，得到表面有氧化物层的钕铁硼磁体。氧化物层厚度为0.7μm。

表1

由表1可知，本发明的钕铁硼磁体的耐腐蚀性得到明显改善。由实施例1和比较例1可知，未采用异丙醇浸泡的钕铁硼磁体(比较例1)，经过热处理后其耐腐蚀性较差。经过异丙醇浸泡的钕铁硼磁体(实施例1)，经过热处理后其耐腐蚀性得到显著提高。

通过调整热处理条件，可以使得钕铁硼磁体的耐腐蚀性得到进一步提高。根据实施例1～3，适当地提高热处理温度和延长热处理时间，可以提高氧化层厚度，进而提高钕铁硼磁体的耐腐蚀性。将实施例4和实施例3进行比较可知，提高热处理温度需要相应地增加氮气流量以避免过度氧化，否则将导致耐腐蚀性降低。

将实施例1与比较例2～3进行比较可知，过低或过高的热处理温度均不利于改善钕铁硼磁体的耐腐蚀性。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。