一种电镀法制备Fe合金非晶态粉体的工艺制造技术

一种Co‑Fe‑Ni‑P粉末的生产方法，工艺原理为电镀+剥离+破碎制成非晶合金粉末，其特征在于，包括以下步骤：（1）金属基板选择及被镀表面的处理；（2）采用电镀方法制备钴‑镍‑铁‑磷非晶合金镀层，阳极采用石墨板或不锈钢板，电极的电流密度为0.05‑0.5 A/mm

【技术实现步骤摘要】
一种电镀法制备Fe合金非晶态粉体的工艺
本专利技术涉及一种非晶合金粉末，尤其是涉及一种电镀法制备Fe合金非晶态粉体的工艺。
技术介绍
随着电子电力、通信工业的发展，电子元器件向小型化、高频化和大电流方向发展，而且对电子设备的电磁兼容性能的要求也越来越高，传统的非晶带材铁芯、软磁铁氧体及金属磁粉芯等已不能满足需求。普通磁性材料性能缺陷主要表现在：(1)非晶带材铁芯在高频工作时感应涡流导致损耗很大，限制其在高频领域的应用；(2)软磁铁氧体高频损耗低，但是饱和磁感应强度和磁导率低，不能满足小型化和大电流的发展需求；(3)金属磁粉芯存在着高频损耗高、直流叠加特性差或者价格昂贵等问题，限制了其应用范围。非晶结构具有长程无序、短程有序的结构，使粉末具有很多独特的性能。非晶磁性粉末由于其优异的软磁性能，可以满足各种电子元器件稳定化、小型化、高频化、大电流、高功率的需求，能极大促进汽车、电子、航空航天领域等高新技术行业的发展。而钴基非晶合金粉末除具有优异的磁性能，还具有耐高温、耐燃气腐蚀、耐磨、耐蚀等性能，在电子、涂层和硬质合金中得到广泛应用。到目前为止，非晶合金粉末的制备工艺主要有水雾法、气雾法以及使用非晶薄带破碎制粉的工艺。水雾法具有大的冷却速率，可满足制备非晶态粉末的要求。然而，在水雾化过程中，所获得的粉末易形成氧化物，氧含量高，再者当熔融金属凝固时，产生的水蒸气会覆盖在熔融金属的表面，该水蒸气膜的存在将导致熔融的核心金属冷却强度降低，从而使粉末中心部分不能获得非晶态结构的问题，影响器件性能。气雾法由于冷却强度受限，只能制备非晶形成能力强的非晶态合金粉末，且生产成本高。直接破碎法的优点在于对物料的选择性不强，材料利用率高，但需对非晶薄带进行脆化退火，很容易由于退火不均造成薄带内部晶化转变的不均匀，而且在破碎后容易产生带有锐角的粉末颗粒，为粉末的后续加工带来困难。而与液态急冷法、溅射法制备非晶合金材料相比，电镀法更为经济，应用范围也更为广阔。电刷镀镀层的形成从本质上讲和电镀相同，都是溶液中的金属离子在负极（工件）上放电结晶的过程。但是和电镀相比，电刷镀中镀笔和工件有相对运动，因而被镀表面不是整体同时发生金属离子还原结晶，而是被镀表面各点在镀笔与其接触时发生瞬间放电结晶。因此，电镀技术在工艺方面有其独特之处，其特点可归纳如下：1、设备简单、工艺简单，操作灵活；2、费用低，经济效益大；3、粉末合金成分比例可调控范围大。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术基于电镀+剥离+破碎的原理，提供了一种电镀法制备Fe合金非晶态粉体的工艺。本专利技术提供一种Fe合金非晶态粉体的成分为Fe32-86wt%，Ni5-35wt%，P6-25wt%，Co3-8%；其粉体为非晶态结构。本专利技术Fe合金非晶态粉体的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）金属基板材质选择在常温下其延伸率不小于10%，被镀表面的除锈、脱脂处理；（2）电镀液的组成：可溶性亚铁盐1-4mol/L（优选1.5-2.5mol/L）、可溶性镍盐0.2-1.2mol/L、亚磷酸或次磷酸盐0.1-0.6mol/L、硫酸钴或氯化钴0.05-0.4mol/L、磷酸0.3-1.5mol/L、添加剂1-8g/L、可溶性强酸盐10-50g/L、还原剂1-8g/L，余量水；上述添加剂为十二烷基硫酸钠、羧酸盐等；上述还原剂为可溶于水；（3）采用电镀方法制备Fe合金非晶态镀层，阳极采用石墨板或不锈钢板，电极的电流密度为0.05-0.5A/mm2，滴定强酸溶液使镀液Ph值小于3，电镀溶液温度为55-90℃；（4）采用轧制、弯曲、喷丸等方法使非晶合金镀层从金属基板表面脱落；（5）非晶合金颗粒的破碎，脱落的非晶合金镀层采用球磨机、颗粒破碎机等方式进行破碎，球磨机、颗粒破碎机应采用强制冷却方式或间隙工作方式。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.与气雾法和直接破碎法相比，本工艺具有设备投资少、工艺简单，对非晶合金形成能力要求不高等特点；2.与水雾法相比，粉末不会产生氧化和部分非晶化的问题；3.与直接破碎法相比，由于采用PH值较小条件下沉积，致使镀层内产生了较大的内应力和较多孔隙，镀层无需脆化退火即可脱落与破碎，且也不会产生带有锐角的粉末颗粒；4.与制备电镀镀层相比，本专利技术对镀层应力和表面质量没有要求，因此可采用更大的电流密度，既提高了非晶合金镀层的制备速度，也有利于获得更疏松和具有更大内应力的非晶合金镀层，从而更易对非晶合金镀层进行剥离与脱落；6.与急冷法制备非晶合金粉末相比，本专利技术无需考虑材料的非晶形成能力，可通过调整电镀液各主要成分的浓度配比，可获得不同组元构成和比例的非晶合金粉末，因此，本方法的适用性更为广泛，可操作性更强，可满足不同场合对非晶合金粉末性能的要求。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1Fe66Ni21P9Co4非晶合金粉末的制备制备工艺，包括以下步骤：（1）金属基板表面的预处理：金属基板选用08F钢板，被镀基板表面分别经氢氧化钠溶液和稀盐酸溶液清洗，以去除油脂和氧化；（2）电镀液组成：氯化亚铁1.8mol/L、磷酸0.3mol/L、氯化镍0.5mol/L、亚磷酸0.25mol/L、硫酸钴0.1mol/L、添加剂1.5g/L，可溶性氯化盐15g/L、还原剂1.5g/L，余量水；上述添加剂为醋酸钠与十二烷基硫酸钠质量之比为1:1的混合物；上述可溶性氯化盐为氯化钾；上述还原剂为抗坏血酸；（3）非晶合金镀层的制备：预处理后的金属板接入阴极，阳极采用石墨板，搅拌电镀液，电极的电流密度为0.05A/mm2，电镀溶液温度为65℃，滴定盐酸使电镀液Ph值为1；（4）采用弯曲法剥离非晶合金镀层，弯曲半径为0.2m；（5）非晶合金颗粒的破碎，非晶合金颗粒在氩气保护下采用行星球磨机进行破碎，球磨2h，球料比为5:1，球磨机采用间隙工作方式，每球磨3min，休息10min。实施例2Fe73Ni14P6Co7非晶合金粉末的制备制备工艺，包括以下步骤：（1）金属基板表面的预处理：金属基板选用黄铜板，板厚为1mm，被镀基板表面分别经氢氧化钠溶液和盐酸溶液清洗，以去除油脂和氧化；（2）电镀液组成：硫酸亚铁1.8mol/L、磷酸0.7mol/L、硫酸镍0.3mol/L、硫酸钴0.15mol/L、亚磷酸0.2mol/L、添加剂3g/L，可溶性硫酸盐20g/L、还原剂3g/L，余量水；上述添加剂为十二烷基硫酸钠；上述可溶性氯化盐为硫酸钠；上述还原剂为碘化钾；（3）非晶合金镀层的制备：预处理后的镀件接入阴极，阳极采用石墨板，搅拌电镀液，电极的电流密度为0.1A/mm2，电镀溶液温度为75℃，滴定盐酸使电镀液Ph值为2；（4）采用轧制压延法剥离非晶合金镀层，轧制压下率为8%；（5）非晶合金颗粒的破碎，采用行星球磨机破碎，非晶合金颗粒在氩气保护破碎，球磨3h，球料比为5:1，球磨机采用间隙工作方式，每球磨3min，休息10min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电镀法制备Fe合金非晶态粉体的成分为Fe 32‑86 wt %，Ni 5‑35 wt%，P 6‑25 wt%，Co 3‑8%；其粉体为非晶态结构。

【技术特征摘要】
1.一种电镀法制备Fe合金非晶态粉体的成分为Fe32-86wt%，Ni5-35wt%，P6-25wt%，Co3-8%；其粉体为非晶态结构。2.Fe合金非晶态粉体的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）金属基板材质选择在常温下其延伸率不小于10%，被镀表面的除锈、脱脂处理；（2）电镀液的组成：可溶性亚铁盐1-4mol/L（优选1.5-2.5mol/L）、可溶性镍盐0.2-1.2mol/L、亚磷酸或次磷酸盐0.1-0.6mol/L、硫酸钴或氯化钴0.05-0.4mol/L、磷酸0.3-1.5mol/L、添加剂1-8g...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗奕兵，
申请(专利权)人：罗奕兵，
类型：发明
国别省市：湖南,43