一种多功能钕铁硼永磁体的表面防腐方法技术

本发明专利技术提供了一种多功能钕铁硼永磁体防腐方法，所述表面处理方法包括如下步骤：(1)倒角磨光：采用机械振磨、滚磨倒角法对钕铁硼永磁材料进行常规磨光；(2)脱脂除油：加入磷酸钠、碳酸钠或氢氧化钠进行常规脱脂除油；(3)酸洗除锈：再加入硝酸溶液进行常规酸洗除锈、水洗；(4)电镀镍铁合金形成镍铁合金膜底层；(5)电镀光亮镍形成镍铁合金成膜外层。通过本发明专利技术的方法形成一层表面均匀、耐蚀性高可以阻止各种有害气体对永磁材料的进一步腐蚀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料的表面处理领域，尤其是涉及钕铁硼永磁材料的表面处理技术，具体地说，本专利技术涉及一种钕铁硼永磁体多层镍防腐蚀方法。
技术介绍
近年来钕铁硼(NdFeB)永磁材料的应用和发展十分迅速，而钕铁硼永磁材料的防护成功与否关系到材料能否推广应用的关键技术之一。该材料主要是由稀土金属钕Nd、铁和硼等元素通过粉末冶金工艺制备而成。作为目前最强的磁性材料，已经广泛应用于电镀器件、机械、医疗、汽车等诸领域，应用前景十分广阔。钕铁硼永磁材料应用的前提是首先要解决好钕铁硼永磁材料的防腐问题。作为一种粉末冶金工艺制备而成的多孔材料，因其中的富钕相，钕铁硼主相及边界相很容易形成晶间腐蚀。钕铁硼粉末合金中的稀土元素钕，性质活泼，使整个钕铁硼合金的耐蚀性能变得很差，在湿热的环境中极易生锈腐蚀，因腐蚀失效造成磁性能的下降或损坏，严重影响了钕铁硼永磁体的使用寿命，降低了产品的稳定性和可靠性。钕铁硼永磁材料的磁性能与其组织结构有很大的关系。钕铁硼永磁体的主相是磁体磁性能的主要来源。对矫顽力贡献最大的是富钕相。当钕铁硼永磁材料发生腐蚀以后材料的磁性能将发生巨大的变化。因此，钕铁硼永磁材料的防腐问题一直是钕铁硼永磁材料需要解决的主要问题。目前钕铁硼永磁材料的防腐方法有很多。其中有电镀镍、电镀锌(CN1421547A、CN1056133A)、电镀多层镍、镀铜(CN1514889A)，磷化(200510020633X)、电泳漆等多种方法。一种钕铁硼磁体的底层电镀方法(201010599286.1)采用机械振磨对钕铁硼永磁材料表面进行磨光；使用磷酸钠、碳酸钠和氢氧化钠混合脱脂液对磨光后的钕铁硼永磁材料进行脱脂除油；使用硝酸溶液对钕铁硼永磁材料进行酸洗除锈；使用硫酸溶液对酸洗后的钕铁硼永磁材料进行活化；在镍铁合金镀液中对活化后的钕铁硼永磁材料进行镀镍铁合金成膜，作为底层。然后再此底层上再镀亮镍，保证镀层的高温高压性能。本专利技术采用双层镍合金，并且利用双层镍的特点，采用不同的电镀添加剂使底层镍呈柱状生长，外层镍呈云状生长，不仅降低了成本，而且还提高材料的耐蚀性能。另外为了细化晶粒，在其中加入少量的稀土金属离子。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种多功能钕铁硼永磁体防腐方法，所述表面处理方法包括如下步骤:(1)倒角磨光：采用机械振磨、滚磨倒角法对钕铁硼永磁材料进行常规磨光；(2)脱脂除油：加入磷酸钠、碳酸钠或氢氧化钠进行常规脱脂除油；(3)除锈：再加入硝酸溶液进行常规酸洗除锈、水洗，再用硫酸溶液进行活化；(4)电镀镍铁合金形成镍铁合金膜底层：采用镍铁合金镀液对活化后的钕铁硼永磁材料进行镀镍铁合金，以形成镍铁合金膜底层；其中，所述镍铁合金镀液包括：200克/升～270克/升硫酸镍、10克/升～20克/升六水合氯化镍、7克/升～10克/升硫酸亚铁、0.5克/升～2克/升六水氯化钕或氯化镧或氯化铈，30-50克/升硼酸、25克/升～35克/升作为稳定剂的柠檬酸钠，5克/升～15克/升葡萄糖酸、由广州二轻所生产的963半光亮镍剂1；进行电镀时，镍铁合金镀液的温度为50℃、pH为3.5～4.5,电流密度为1A/dm2，电镀时间为150min；以及(5)电镀光亮镍形成镍铁合金成膜外层：用去离子水清洗镍铁合金镀层二次，然后电镀光亮镍，以形成镍铁合金成膜外层；其中，所述电镀光亮镍包括：250克/升～290克/升硫酸镍、45克/升六水合氯化镍、8-15克/升硫酸亚铁、40-50克/升硼酸、0.5克/升～2克/升六水氯化钕或氯化镧或氯化铈，30克/升～40克/升作为稳定剂的柠檬酸钠，10克/升～15克/升葡萄糖酸、由广州二轻所生产的986光亮镍剂2；进行电镀时，镍铁合金镀液的温度为50℃、pH为3.5,电流密度为1A/dm2，电镀时间为50min～150min。本专利技术的优选技术方案中，所述963半光亮镍剂1为A剂、B剂、C剂和润湿剂BH。更优选地，A剂为0.3ml/L～0.5ml/L、B剂为0.4ml/L～0.5ml/L、C剂为2ml/L～2.5ml/L和润湿剂BH为2ml/L～3ml/L。本专利技术的优选技术方案中，所述986光亮镍剂2为A剂、B剂和润湿剂BH。更优选地，A剂为0.5ml/L～0.6ml/L、B剂为10ml/L～12ml/L和润湿剂BH为2ml/L～3ml/L。本专利技术的优选技术方案中，所述镍铁合金膜底层的铁含量为1～5wt.％，所述镍铁合金膜外层的铁含量为3-10wt.％，所述镍铁合金膜底层和镍铁合金膜外层中的稀土金属含量1-3wt.％。本专利技术的优选技术方案中，所述镍铁合金膜底层为柱状晶，所述镍铁合金膜外层为云状晶。本专利技术的优选技术方案中，所述镍铁合金膜底层的厚度为2-5微米，所述镍铁合金膜外层的厚度为3-7微米。本专利技术的优选技术方案中，所述钕铁硼永磁材料为烧结钕铁硼永磁材料或粘结钕铁硼永磁材料。本专利技术使用镍铁合金镀液对钕铁硼永磁材料进行电镀打底，使用铁代替部分镍可以降低生产成本。该镍铁合金镀层柔软，与基体结合力优异，有优良的深镀能力和均镀能力。本专利技术所提供的钕铁硼永磁材料表面处理方法具有以下优点：(1)使用镍合金镀液对钕铁硼永磁材料进行电镀，在钕铁硼永磁材料基体上形成镍合金镀层，也就是说使用铁来代替一部分镍，这样不仅结合了铁、镍这两种金属的优点，而且节省了昂贵的镍金属，降低了生产成本；(2)本专利技术提供的方法，可以解决钕铁硼基体对打底溶液的污染，提高镀层与基体的结合力；(3)本专利技术节约了贵重金属镍，带来巨大的经济效益；(4)本专利技术提供的方法是一种碱性无氰的电镀工艺，所使用的镀液环保无毒，镀液对环境和设备腐蚀小，废水处理方便；(5)通过使用本专利技术所提供的方法，可以显著提高钕铁硼永磁材料的镀层与基体的结合力，这样可以使所制备的钕铁硼永磁材料具有更广泛的使用范围，可以应用于空调电机、汽车电机或电梯电机等高温、湿润的环境。同时，还使所制备的钕铁硼永磁材料具有更长的使用寿命。附图说明图1是采用电镜对双层镍剖面图；图2采用电镜能谱图显示的镀层成份。具体实施方式下面结合实施例来进一步阐明本专利技术的技术方案和技术效果，但这些实施例并非限制本专利技术的实施方式，本专利技术具有多种实施方式，并不只限于本说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能钕铁硼永磁体的表面防腐方法，所述表面防腐方法包括如下步骤:(1)倒角磨光：采用机械振磨、滚磨倒角法对钕铁硼永磁材料进行常规磨光；(2)脱脂除油：加入磷酸钠、碳酸钠或氢氧化钠进行常规脱脂除油；(3)除锈：再加入硝酸溶液进行常规酸洗除锈、水洗，再用硫酸溶液进行活化；(4)电镀镍铁合金形成镍铁合金膜底层：采用镍铁合金镀液对活化后的钕铁硼永磁材料进行镀镍铁合金，以形成镍铁合金膜底层；其中，所述镍铁合金镀液包括：200克/升～270克/升硫酸镍、10克/升～20克/升六水合氯化镍、7克/升～10克/升硫酸亚铁、0.5克/升～2克/升六水氯化钕或氯化镧或氯化铈，30‑50克/升硼酸、25克/升～35克/升作为稳定剂的柠檬酸钠，5克/升～15克/升葡萄糖酸、由广州二轻所生产的963半光亮镍剂1；进行电镀时，镍铁合金镀液的温度为40‑50℃、pH为3.5～4.5,电流密度为1A/dm2，电镀时间为150min；以及(5)电镀光亮镍形成镍铁合金成膜外层：用去离子水清洗镍铁合金镀层二次，然后电镀光亮镍，以形成镍铁合金成膜外层；其中，所述电镀光亮镍包括：250克/升～290克/升硫酸镍、45克/升六水合氯化镍、8‑15克/升硫酸亚铁、40‑50克/升硼酸、0.5克/升～2克/升六水氯化钕或氯化镧或氯化铈，30克/升～40克/升作为稳定剂的柠檬酸钠，10克/升～15克/升葡萄糖酸、由广州二轻所生产的986光亮镍剂2；进行电镀时，镍铁合金镀液的温度为50℃、pH为3.5,电流密度为1A/dm2，电镀时间为50min～150min。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能钕铁硼永磁体的表面防腐方法，所述表面防腐方
法包括如下步骤:
(1)倒角磨光：采用机械振磨、滚磨倒角法对钕铁硼永磁材料
进行常规磨光；
(2)脱脂除油：加入磷酸钠、碳酸钠或氢氧化钠进行常规脱脂
除油；
(3)除锈：再加入硝酸溶液进行常规酸洗除锈、水洗，再用硫
酸溶液进行活化；
(4)电镀镍铁合金形成镍铁合金膜底层：采用镍铁合金镀液对
活化后的钕铁硼永磁材料进行镀镍铁合金，以形成镍铁合金膜底层；
其中，所述镍铁合金镀液包括：200克/升～270克/升硫酸镍、10克/
升～20克/升六水合氯化镍、7克/升～10克/升硫酸亚铁、0.5克/升～2
克/升六水氯化钕或氯化镧或氯化铈，30-50克/升硼酸、25克/升～35
克/升作为稳定剂的柠檬酸钠，5克/升～15克/升葡萄糖酸、由广州二
轻所生产的963半光亮镍剂1；进行电镀时，镍铁合金镀液的温度为
40-50℃、pH为3.5～4.5,电流密度为1A/dm2，电镀时间为150min；
以及
(5)电镀光亮镍形成镍铁合金成膜外层：用去离子水清洗镍铁
合金镀层二次，然后电镀光亮镍，以形成镍铁合金成膜外层；其中，
所述电镀光亮镍包括：250克/升～290克/升硫酸镍、45克/升六水合氯
化镍、8-15克/升硫酸亚铁、40-50克/升硼酸、0.5克/升～2克/升六水

\t氯化钕或氯化镧或氯化铈，30克/升～40克/升作为稳定剂的柠檬酸钠，
10克/升～15克/...

【专利技术属性】
技术研发人员：白晓刚，潘广麾，李大军，
申请(专利权)人：天津三环乐喜新材料有限公司，北京中科三环高技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12