一种高结合力钕铁硼永磁体镀层及制备方法技术

本发明专利技术永磁体表面镀层技术领域，涉及一种高结合力钕铁硼永磁体镀层及制备方法，所述磁体镀层与所述磁体呈交错结构，所述制备方法包括至少一次高温热处理工序。本发明专利技术通过在倒角处理后引入高温热处理能够修复基材发生的塑性形变及亚晶界缺陷，改善了晶界致密性；材料经脱脂去氢后，降低了内应力并减缓酸对基材的腐蚀，提高基体内部的结合力；可提高基体表面粗糙度，达到改善基层结合力的效果。对电镀成品进行高温热处理，可提高金属的渗透能力，达到修复基体与镀层结合力的效果，解决了常规电镀的工件存在基体剥离，基层剥离的问题，从而提高电镀一次合格率。提高电镀一次合格率。提高电镀一次合格率。

【技术实现步骤摘要】
一种高结合力钕铁硼永磁体镀层及制备方法


[0001]本专利技术属于永磁体表面镀层
，尤其涉及一种高结合力钕铁硼永磁体镀层及制备方法。

技术介绍

[0002]烧结钕铁硼磁体因具有优异的磁性能，被广泛应用于新能源汽车、智能家居、消费电子及智能通讯等各个领域。但烧结钕铁硼材料是一种活泼的合金材料，其材质疏松多孔，非常容易被氧化和腐蚀。电镀是钕铁硼行业中应用非常广泛的一种防护手段，常见的电镀方法有电镀锌、电镀镍铜、电镀镍等电镀不同金属镀层，实现钕铁硼磁体具有高耐腐蚀性、可靠的耐高温性和高结合力。
[0003]随着科学技术和现代工业的发展，消费电子行业对钕铁硼基体内部、基体与镀层间结合力的要求越来越高，常用的钕铁硼材料处理方式包括倒角处理、表面清洁处理、电镀处理、钝化处理4个重要步骤，目前基体内部结合力差、基体与镀层间结合力差的问题突出，导致出现大量不合格品，如何提高电镀一次合格率引起广泛的关注。
[0004]公告号为CN107604405A的中国专利公开了一种永磁电机用钕铁硼磁材电镀方法，采用烘烤除油、表面光整、硬脂酸锌加热至130
‑
140℃熔化的固化封孔、酸洗、活化等工艺，实现了批量化产品表面光洁，抗腐蚀能力强。但是此方法很容易使硬脂酸锌溶液渗入钕铁硼孔隙，且不易洗净，往往会造成工件的严重腐蚀，影响工件尺寸，甚至报废。
[0005]公告号为CN104032342A的中国专利公开了一种提高烧结钕铁硼永磁体与电镀层结合力的方法，在磁体入槽电镀前对烧结钕铁硼磁体采用干式喷砂法去除氧化层，不使用酸洗的方法去除氧化层，再结合电镀入槽时的大电流(正常电镀电流的2
‑
4倍)冲击电镀来增强电镀层与磁体间结合力的方法，其目的在于如何更有效的去除氧化层。然而此专利喷砂+大电流冲击电镀的方式不能修复基材内部的亚晶界缺陷。
[0006]公告号为CN102877099A的中国专利公开了一种提高基层结合力的复合镀膜工艺，具体步骤包括表面清洁、高速喷丸、干燥、离子镀、二次高速喷丸、镀锌、扩散热处理、钝化等工艺，其主要采用镀镍+氯酸盐镀锌+扩散热处理。此方法在镀锌后采用真空热处理，虽然能增加镍与基材的界面渗透，但当扩散热处理温度超过400℃时，因镀锌层部分溶解，导致产品镀厚不均匀且平整性差；另一方面打底镍会带来磁屏蔽效应，镀锌液中的氯离子会加速钕铁硼的晶界腐蚀，高速抛丸的引入会增加生产成本；所以此工艺并不适合钕铁硼材料。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供一种高结合力钕铁硼永磁体镀层及制备方法，具体的技术方案如下：
[0008]一种高结合力钕铁硼永磁体镀层，所述磁体的任一断面结构上，所述磁体镀层与所述磁体呈交错结构。
[0009]进一步地，所述交错结构的深度为0.5
‑
5μm。
[0010]进一步地，所述磁体镀层与磁体的交错结构占比为20％以上，优选30％以上，更优选50％以上。
[0011]所述磁体镀层与磁体的交错结构占比的计算方法：在任一断面电镜检测图上，在镀层厚度拉一条线，此线的长度为检测长度，则含有所述交错结构的部分占整个检测长度的比例为交错结构占比。
[0012]进一步地，所述磁体镀层为金属镀层，所述金属镀层为锌、铜、镍或锡，优选含锌镀层，所述含锌镀层为单层锌镀层或以锌打底的复合镀层。
[0013]采用含锌镀层可消除磁屏蔽效应，结晶细致，与基体的结合力更优，且锌的成本低。
[0014]本专利技术还涉及上述高结合力钕铁硼永磁体镀层的制备方法，包括至少一次高温热处理工序。
[0015]进一步地，所述高温热处理工序的处理温度为100
‑
600℃，保温时间为1
‑
10h。
[0016]进一步地，所述高结合力钕铁硼永磁体镀层的制备方法，包括倒角处理、高温热处理工序一、表面清洁处理、电镀处理、高温热处理工序二；其中，所述高温热处理工序一和所述高温热处理工序二至少包括其中的一个。
[0017]进一步地，所述高温热处理工序一的处理温度为250
‑
550℃，保温时间为1
‑
10h；所述高温热处理工序二的处理温度为100
‑
300℃，优选150
‑
250℃，保温时间为1
‑
10h；所述高温热处理工序一的处理温度大于所述高温热处理工序二的处理温度。
[0018]进一步地，所述高温热处理工序一：将经过倒角处理后的工件置于料盒中进行真空热处理，气压为0.1
‑
1.01*105Pa，处理温度为250
‑
550℃，保温时间1
‑
10h，冷却，降至室温。气压优选为1
‑
200Pa；处理温度优选为300
‑
520℃。
[0019]经过高温热处理后的黑片工件，C含量可低于920ppm，H含量可低于280ppm；材料经脱脂去氢后，降低了内应力并减缓酸对基材的腐蚀，提高基体内部的结合力；粗糙度Ra提高30％
‑
40％，达到改善基层结合力的效果；不可逆损失5％以下，保证磁性能。
[0020]进一步地，所述高温热处理工序二：将电镀处理后的工件置于料盒中进行真空热处理，气压为0.1
‑
1.01*105Pa，处理温度为100
‑
300℃，保温时间1
‑
10h，冷却，降至室温。气压优选为1
‑
200Pa；处理温度优选为150
‑
250℃。
[0021]进一步地，所述倒角处理：将钕铁硼工件置于振动机中，添加磨料，进行倒角添加，待弧度合格后筛分出料，进行清洗、干燥。
[0022]进一步地，所述磨料为碳化硅、棕刚玉或金刚砂，所述磨料为斜圆柱12
×
12或15
×
15。
[0023]进一步地，所述倒角处理的倒角液浓度为0.5％
‑
1％，流量为40
‑
50L/h。
[0024]进一步地，所述表面清洁处理为喷砂处理或酸洗处理。
[0025]进一步地，所述喷砂处理：将经过倒角处理或高温热处理工序一的工件进行滚动喷砂处理，喷枪倾角30
‑
70
°
，喷枪数量为2
‑
6把，滚动速度4
‑
10HZ，喷砂气压0.5
‑
1.5bar，喷砂时间5
‑
15min；再将工件进行超声水洗10
‑
50s，酸洗处理10
‑
20s，纯水清洗5
‑
40s。
[0026]进一步地，所述喷砂处理中，所述滚动喷砂处理所用的喷料为金刚砂或玻璃珠；所述弱酸为磷酸、草酸、柠檬酸中的一种，浓度为5wt％
‑
10wt％。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高结合力钕铁硼永磁体镀层，其特征在于，所述磁体的任一断面结构上，所述磁体镀层与所述磁体呈交错结构。2.根据权利要求1所述的高结合力钕铁硼永磁体镀层，其特征在于，所述交错结构的深度为0.5
‑
5μm。3.根据权利要求1所述的所述的高结合力钕铁硼永磁体镀层，其特征在于，所述磁体镀层与磁体的交错结构占比为20％以上。4.一种高结合力钕铁硼永磁体镀层的制备方法，其特征在于，包括至少一次高温热处理工序。5.根据权利要求4所述的高结合力钕铁硼永磁体镀层的制备方法，其特征在于，所述高温热处理工序的处理温度为100
‑
600℃，保温时间为1
‑
10h。6.根据权利要求4所述的高结合力钕铁硼永磁体镀层的制备方法，其特征在于，包括倒角处理、高温热处理工序一、表面清洁处理、电镀处理、高温热处理工序二；所述高温热处理工序一和所述高温热处理工序二至少包括其中的一个工序。7.根据权利要求4所述的高结合力钕铁硼永磁体镀层的制备方法，其特征在于，所述高温热处理工序一的处理温度为250
‑
550℃，保温时间为1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，卢霞，徐康文，王志敏，张行，
申请(专利权)人：南通正海磁材有限公司，
类型：发明
国别省市：