GB/T39494-2020
新能源汽车驱动电机用稀土永磁材料表面涂镀层结合力的测定
Determinationforcoatingadhesionofrareearthpermanentmagneticmaterialsfordrivemotorofnewenergyvehicle
- 中国标准分类号（CCS）H14
- 国际标准分类号（ICS）77.120.99
- 实施日期2021-10-01
- 文件格式PDF
- 文本页数10页
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新能源汽车驱动电机用稀土永磁材料表面涂镀层结合力的测定
国家标准 GB/T39494一2020 新能源汽车驱动电机用稀土永磁材料 表面涂镀层结合力的测定 Determinationforeoatingadhesionofrareearthpermanentmagnetiematerials fordrivemotorofnewenereyvehicle 2020-11-19发布 2021-10-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/39494一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由全国稀土标准化技术委员会(SAC/TC229)提出并归口
本标准起草单位:科学院宁波材料技术与工程研究所、杭州永磁集团有限公司、宁波韵升股份 有限公司、北京中科三环高技术股份有限公司,京磁材料科技股份有限公司、国合通用测试评价认证股 份公司、国标(北京)检验认证有限公司、包头稀土研究院、安徽大地熊新材料股份有限公司、赣州富尔特 电子股份有限公司包头希迪瑞科技有限公司,福建省长汀金龙稀土有限公司
本标准主要起草人:宋振纶、姜建军、杨丽景、曾许多、胡依群、曹朔豪、史荣莹、卢硕、樊志罡、付建龙、 冯泉好庞再升、朱明刚、傅东辉、金国顺,沈国迪、贺琦军、鲍成
GB/39494一2020 新能源汽车驱动电机用稀土永磁材料 表面涂镀层结合力的测定 范围 本标准规定了新能源汽车驱动电机用稀土永磁材料表面涂镀层结合力的测定方法
共包含四种方 法,拉开法,剪切法、划格法、热震法,均为破坏性试验方法
本标准适用于新能源汽车驱动电机用稀土永磁材料表面的单层或多层涂镀层结合力的测定,涂锁 层包括采用电镀、电泳、喷涂、物理气相沉积将化学镀等技术的涂镀层(带有涂镀层的稀土永磁材料以下 简称涂镀层产品. 注:拉开法和剪切法适用于拥有平整表面的涂镀层产品的测定,划格法和热震法适用于任意尺寸的涂镀层产品的 测定 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T3138金属及其他无机覆盖层表面处理术语 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 电沉积金属覆盖层和相关精饰计数检验抽样程序 GB/T12609 JG4752008电子式万能试验机检定规程 术语和定义 GB/T3138界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 基体substrate 需要进行表面处理的稀土永磁材料工件
3.2 结合力adhesion 使单位表面积的涂镀层的不同膜层分离所需的力,或使单位表面积的涂镀层与基体分离所需的力
拉开法 4.1方法原理 将试柱用胶黏剂固定在涂镀层上,利用拉力试验机在涂镀层的法线方向上连续地施加载荷,当该载 荷大于涂镀层的结合力时,涂镀层即从基体上分离或涂镀层的不同膜层分离
用破坏涂镀层/基体界面 间附着所施加的拉力与粘接面积的比值或破坏涂镀层/基体界面间附着所施加的拉力来表示涂镀层的 结合力
GB/T39494一2020 4.2试验设备与材料 4.2.1高低温冲击试验箱 用于涂镀层产品的高低温交变处理
可使用两个独立的温度试验箱或一个快速温度变化的试验 箱
可采用人工或自动转换方法,试验箱应在3min内完成高低温转换
4.2.2拉力试验机 拉力试验机的测力系统及同轴度应按照JJG475一2008进行校准,其精确度应为1级或优于1级
拉力试验机横梁应能保持空载速度在0.5mm/min以内恒速运行,加卸力应平稳、无振动,无冲击
4.2.3试验组合 4.2.3.1试验装置 拉开法试验装置如图1所示
装置A适用于上下表面平行的涂镀层产品
对厚度小于5mm的涂镀层产品,为避免拉伸过程中 因涂镀层产品强度不够而导致断裂,宜在涂镀层产品的另一面粘接一块钢片,使下夹具的力作用在钢片 上
对于厚度不小于5mm的涂镀层产品,可不粘接钢片
装置B适用于被测面为平面及瓦形的涂镀层产品,采用该装置应确保上下试柱同轴
装置A 装置B 说明 -试柱; 胶黏剂 基体表面涂镀层" 基体; 钢片; 下夹具 拉力
图1拉开法试验装置示意图
GB/39494一2020 4.2.3.2试柱 试柱由不锈钢圆柱组成
试柱一端连接拉力试验机,另一端利用胶黏剂与涂镀层粘结,试柱粘接面 应与试柱的轴线相垂直(90"士0.5'),且边缘保持直角不得倒角
表面需进行磨光处理,磨光面粗糙度 R值在0.4m一12.5Mm范围内,可根据胶黏剂性能做适当调整
试柱粘接面的直径为10 mm一 试柱的长度不低于其直径
20mm， 如涂镀层产品为瓦形等非平面规格产品,应根据涂镀层产品的尺寸将试柱粘接面加工出对应弧度 以确保试柱的粘接面能与涂镀层粘接面贴合紧密
4.2.3.3钢片 钢片的厚度为5mm,确保在测试过程中不发生形变
钢片粘接面的面积应大于涂镀层产品测试 面的面积
上下表面应平整,粗糙度Ra值在0.44m12.5Am范围内
4.2.4胶黏剂 42.4.1胶黏剂的粘接强度应大于被测涂镀层与基体的结合力,且不能与涂锁层发生反应,可采用聚氨 丽甲基丙场酸脂类或环氧树脂类的胶黏剂
着不同胶黏剂的割量结果有差异,应采信数值较低的测量 结果
为减少胶黏剂本身对测量结果的影响,应尽量采用同一种胶黏剂
4.2.4.2胶黏剂的使用和固化应按其制造厂商的技术要求进行
由于加热可能会改变涂镀层的结合 力,固化温度不宜高于100C,加热时间不宜超过30min
4.3取样 按GB/T12609规定的抽样方案抽样,每一批次产品随机抽取5件及以上
4.4试样 涂镀层产品测试面应规整,不应有挠曲、歪斜等变形,且面积应大于选取的试柱面积
因稀土永磁 材料的特殊性,试样不得由标准样板或其他规格的产品代替
4.5试验环境温度 试验应在温度10C30C,相对湿度30%一70%范围的环境内进行
4.6试验步骤 4.6.1试样前处理 参照GB/T2423.22中试验Na;规定转换时间的快速温度变化部分对涂镀层产品进行高低温交变 处理
将涂镀层产品暴露于(一40士5)C低温下,保持30min后将涂镀层产品转换到(120士5)C高温 下,继续保持30min.转换时间不宜超过3min
经多次循环后肉眼观察涂镀层有无鼓泡、剥离
除非 相关规范另有规定,优先采用的试验循环数为5
4.6.2试验样品制备 用无水乙醇将涂镀层产品,试柱或钢片表面的油污擦拭干净
将胶黏剂尽可能均匀地、薄薄地涂覆 在涂镀层产品表面、试柱或钢片上,要求能在涂镀层产品和试柱及钢片之间产生牢固连续的胶结面
在胶黏剂的固化期内把涂有胶黏剂的涂镀层面近中心处与试柱或钢片相连,并及时清理粘接过程中压 出来的溢胶
胶黏剂完全固化后,若试柱周围还残留胶黏剂,应用刀片去除
注;过多的胶黏剂或胶黏剂未涂均匀,容易导致施加的载荷不能垂直于涂镀层表面,影响试验结果的准确性
GB/T39494一2020 4.6.3测试 将试验装置固定在拉力试验机的上下夹具中,施加拉力使之均匀地作用于测试面上,胶结面和试柱 之间不应有任何扭转、滑移
在涂镀层产品测试面法线方向上施加拉力,拉力试验机的横梁移动速度应 mm/min0.5 控制在0.1 n范围内的某个恒定值,直至涂镀层产品与试柱之间分离
记录涂镀 mm/min 层产品与试柱分离的最大拉力F
4.7试验结果 4.7.1 稀土水磁材料涂镀层的结合力才以.MPa计,用式(1)来计算 o= 式中 涂镀层产品与试柱分离的最大力值,单位为牛顿(N); 涂镀层产品与试柱的粘接面积,单位为平方毫米(mm=) A 4.7.2如稀土永磁材料为瓦形等非平面规格,用最大力值F来代替结合力口指标(G=F),同时标注试 柱粘接面的弧长、曲率半径等尺寸信息
4.7.3结合力计算结果按GB/T8170进行修约,精确到一位小数,同批次样品的试验结果以结合力的 算术平均值、最高值、最低值来表示
4.7.4通过目视破坏表面来确定破坏性质,按表1所示标记和破坏类型确定破坏性质
对附着破坏 估算破坏面积的百分数,精确至10%
表1破坏性质 标记 破坏类型 附着破坏;涂镀层与基体或涂镀层界面间破坏 粘胶失败:胶黏剂与被测涂镀层完全脱开,且涂镀层与基体或涂镀层界面间未破坏 基体破坏:粘接强度大于基体自身强度 5 剪切法 5.1方法原理 将试柱用胶黏剂固定在涂镀层上,利用压力试验机在平行于涂镀层的方向上连续地施加载荷,当该 载荷大于其结合力时,涂镀层即从基体上分离或涂镀层的不同膜层分离
用破坏涂镀层/基体界面间的 压缩力与粘接面积的比值或破坏涂镀层/基体界面间的压缩力来表示涂镀层的结合力
5.2试验设备与材料 5.2.1高低温冲击试验箱 高低温冲击试验箱的要求同4.2.1
5.2.2压力试验机 压力试验机的要求同4.2.2
因压力试验机压头施力于涂镀层产品的厚度方向,为避免涂镀层产品 在试验过程中因局部压力过大而碎裂,压力试验机压头部分的面积应大于与其接触的涂镀层产品部分
GB/39494一2020 的面积
5.2.3试验组合 5.2.3.1试验装置 剪切法试验装置如图2所示
装置正面 装置侧而 说明: 基体; 胶黏剂 基体表面涂镀层 试柱; 夹具底座; 粘接区域; 压缩力
图2剪切法试验装置示意图 5.2.3.2试柱 试柱由不锈钢组成
试柱的粘接面应与底座部分保持垂直(90°士0.5°),且边缘保持直角不得倒角 粘接面需进行磨光处理,磨光面粗糙度Ra值在0.44mm~12.5Anm范围内,可根据胶黏剂性能做适当调 整
试柱粘接面的尺寸为10mm×10mm
5.2.4胶黏剂 胶黏剂的要求同4.2.4 5.2.5安全防护罩 用于防止试样断裂碎片飞出伤害试验人员
5.3取样 按GB/T12609规定的抽样方案抽样,每一批次产品随机抽取5件及以上
GB/T39494一2020 5.4试样 涂镀层产品测试面为平面,不应有挠曲、歪斜等变形,且面积应大于选取的试柱面积
因稀土永磁 材料的特殊性,待测试样不得由标准样板或其他规格的产品代替
5.5试验环境条件 试验应在温度10C30,相对湿度30%70%范围的环境内进行
5.6试验步骤 5.6.1试样前处理 试样前处理方法按4.6.1进行
5.6.2试验样品制备 用无水乙醉将涂敏层产品及试验装置粘接面上的油污擦拭干净
其余同.62. 5.6.3测试 将试验装置固定在压力试验机中,采用合适的安全防护罩进行防护
在与涂镀层产品被测平面平 行的方向上施加压缩力,压力试验机的横梁移动速度应控制在0.1mm/min0.5mm/min范围内某个 恒定值,直至涂镀层产品与试柱之间分离
记录涂镀层产品与试柱分离的最大压缩力F
5.7试验结果 5.7.1稀土永磁材料涂镀层的结合力以MPa计,用式(2)来计算 -" 式中 涂镀层产品与试柱分离的最大力值,单位为牛顿(N); -涂镀层产品与试柱的粘接面积,单位为平方毫米(mm')
A 5.7.2如稀土永磁材料为瓦形等非平面规格,用最大力值F来代替结合力指标(=F),同时标注试 柱粘接面的弧长、曲率半径等尺寸信息
5.7.3结合力计算结果按GB/T8170进行修约,精确到一位小数,同批次样品的试验结果以结合力的 算术平均值、最高值、最低值来表示
5.7.4通过目视破坏表面来确定破坏性质,按表1所示标记和破坏类型确定破坏性质
对附着破坏 估算破坏面积的百分数,精确至10%
6 划格法 参照GB/T9286规定执行,具体方法为用30"锐角刀在涂层表面刻痕成6×6条间距1mm的正交 切割线,然后用透明压敏胶带宽25mm,粘着力l0N/25mm,或供需双方商定)粘合到试验表面上,用 手指压紧按平,排除空气约10s后,在样品表面的垂直方向上迅速拉起胶带,在放大4倍或8倍的放大 镜下,检查镀层有无起泡、脱离现象
GB/39494一2020 热震法 参照GB/T5270规定的热震试验法执行,具体方法为将涂镀层产品加温至表2所示的温度,此温 度应保持在土10C误差范围内,保温1h后,放人不高于25的水中骤冷,观察涂镀层有无起泡、脱离 现象 表2热震试验温度 涂镀层类别 纵,铜,金,银 锡,锌 铝、环氧涂层,锌铝涂层 250" 150c 试验温度 200C 8 试验报告 试验报告至少应包括以下信息: 测试方法; a b)试样尺寸和数量,以及批次和牌号等信息; 涂镀层的类别; c d 试验条件(所选用的胶黏剂型号及固化的温度和时间或划格方法中选用的胶带类型;环境温 度、粘接试柱的尺寸和面积试验机横梁移动速度); 设备规格型号; e f 试验结果; 其他必要的说明 g h)本标准编号
GB/T39494一2020 参 考 文献 [1]GB/T2423.22环境试验第2部分;试验方法试验N:温度变化 [2]GB/T5270金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述 [3]GB/T9286色漆和清漆漆膜的划格试验
新能源汽车驱动电机用稀土永磁材料表面涂镀层结合力的测定GB/T39494-2020
随着新能源汽车市场的不断扩大和技术的不断进步，驱动电机作为其核心部件之一，也得到了快速发展。而稀土永磁材料作为驱动电机中重要的组成部分，其表面涂镀层的结合力也成为了一个值得关注的问题。
GB/T39494-2020标准即是为了解决这个问题而制定的。该标准规定了一种适用于新能源汽车驱动电机采用稀土永磁材料表面涂镀层的结合力测定方法。下面将对该方法进行详细介绍：
实验原理
该方法采用电磁感应法测量试验片表面镀层与基材的结合力，其基本原理是利用交变磁场作用于平面螺旋线圈上的钢球产生的感应电流和感应电磁力，推动试验片表面涂层和基材之间的相对运动，从而实现对结合力的测定。
实验步骤
1、将试验样品固定在试验台上，使其与螺旋线圈相邻并垂直于钢球轴线方向；
2、通入一定频率的电流后，产生一个交替磁场，在磁场作用下钢球开始振动，并通过感应电流产生感应电磁力；
3、当钢球与试验样品表面涂层接触时，由于涂层和基材之间的摩擦力，试验样品也开始随着钢球振荡，在摩擦力和涂层与基材之间的结合力作用下，逐渐增加钢球的振幅，使其振幅达到最大值（此时钢球与试验样品分离）；
4、记录振幅和振荡次数，然后计算结合力。
结论
通过GB/T39494-2020标准下的测定方法，我们可以准确地测得稀土永磁材料表面涂镀层的结合力。这对于新能源汽车驱动电机的制造和使用都具有重要的意义。同时，我们也可以根据该标准来检验不同厂家所生产的涂层材料的质量，确保其符合要求。
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