专利名称：一种钕铁硼永磁材料的化学镀镍磷方法
技术领域：
本发明涉及粉未冶金材料及在酸碱溶液中易腐蚀材料的表面化学处理领域，具体地说是钕铁硼永磁材料的化学镀镍磷方法。
背景技术：
钕铁硼永磁体是目前磁性最强的永磁材料，具有高磁能积、高矫顽力、高剩磁等优异性能和较高的性能价格比，而成为现代高技术领域中的重要功能材料。但由于镧系金属Nd在潮湿空气和酸碱性溶液中极为活泼，易被氧化和腐蚀，同时粉未冶金烧结工艺使材料表面存在许多微孔，导致其表面难以处理而使其耐蚀性差，使永磁体的磁学性能大大降低，严重影响永磁体的应用。在现有技术中，对于钕铁硼材料的表面处理多采用有机涂覆方法、电镀和化学镀等技术，取得了一些效果，仍存在耐蚀性差问题。国际上普遍采用化学镀镍镀层或电镀镍铜镍复合镀层作为防护层，其中化学镀镍镀层孔隙率大，耐腐蚀效果差，而电镀存在厚度不均匀镀层质量不稳定且污染环境等问题。有报导采用超声波化学镀、中性酸性复合镀效果不错，但未见工业应用，超声波化学镀工业设备难以实现，中性酸性复合镀解决不了永磁体的微孔问题。
发明内容
本发明的目的是为粉未冶金材料及在酸碱溶液中易腐蚀材料提供一种镀层无孔隙、厚度均匀且耐蚀性强的化学镀镍磷方法。为了实现上述目的，本发明的技术方案是采用封孔化学镀对钕铁硼封孔和中性化学镀加厚阻断，再进行酸性高磷化学镀的化学镀镍磷方法。包括滚光倒角、除油、除锈、活化、封孔化学镀、中性化学镀、酸性高磷化学镀、钝化等步骤，具体如下1.滚光倒角采用振动式研磨机、滚筒式研磨机、离心式研磨，将不同规格的钕铁硼材料与磨料(棕刚玉)置入研磨机内进行滚光倒角。
2.除油采用超声波碱液除油在超声波状态下，进行碱液除油，碱液pH值为8～10.5，碱液配方如下磷酸三钠Na3PO4·12H2O 10～30g/l；碳酸钠Na2Co3 5～20g/l；乳化剂OP-10 1～5g/l；碱液温度为50～80℃，同时采用超声波，超声波频率为20～80kHz、功率为50～500w，处理时间为5～10分钟；3.除锈采用1～3％的HNO3+0～1g/l硫脲进行酸洗，时间为10～40秒；温度为室温。
4.活化采用柠檬酸5～30g/l，氟化铵5～40g/l，温度室温，时间5～20秒；5.封孔化学镀镀液以次亚磷酸钠作为还原剂，硫酸镍作为主盐，附加络合剂、低温加速剂，镀液的配方如下硫酸镍NiSO4·6H2O 20～30g/l；次亚磷酸钠NaH2PO2·H2O10～30g/l；醋酸钠NaAC·3H2O 10～25g/l；甘氨酸NH2CH2COOH1～10g/l；柠檬酸钠Na3C6H5O7·2H2O 5～20g/l；氟化铵NH4F 10～40g/l；pH6.5～8.5，温度50～70℃，时间1～15分钟，镀速为10～30μm/小时；6.中性化学镀镀液配方如下硫酸镍NiSO4·6H2O 20～30g/l；次亚磷酸钠NaH2PO2·H2O 10～30g/l；醋酸钠NaAC·3H2O 10～20g/l；柠檬酸钠Na3C6H5O7·2H2O 5～20g/l；乳酸CH3CHOCOOH 5～25ml/l；乙酸铅(Pb2+)1～5mg/l；硫脲H2NCSNH2 1～5mg/l；温度60～80℃，pH6.5～7.5，时间15～40分钟；12～20μm/小时；7.酸性高磷化学镀镀液配方如下硫酸镍NiSO4·6H2O20～30g/l；
次亚磷酸钠NaH2PO2·H2O 20～40g/l；醋酸钠NaAC·3H2O 10～30g/l；乳酸CH3CHOCOOH5～25ml/l；DL-苹果酸CHOHCH2(COOH)2 5～25g/l；柠檬酸钠Na3C6H5O7·2H2O 2～20g/l；丁二酸(CH2COOH)2 5～20g/l；乙酸铅(Pb2+)1～5mg/l；硫脲H2NCSNH2 1～5mg/l；温度80～90℃，pH4.4～4.8，时间40～60分钟；12～16μm/小时；8.钝化采用CrO3进行钝化处理，工艺参数CrO31～10g/l、温度70～85℃、时间10～20分钟本发明钕铁硼永磁材料的化学镀镍磷方法利用三维化学镀镍磷方法分层次、分步骤由内而外在基体表面镀覆一层均匀致密的、无孔隙的镍磷镀层。封孔化学镀先在钕铁硼的孔洞中预镀起封孔作用，中性化学镀对孔洞及表面进行加厚阻断起密封孔隙的作用，使基体表面镀覆一层均匀致密的、低孔隙的镍磷镀层，对基体起到阻断作用，而后，再进行酸性高磷化学镀进一步提高镀层的耐蚀性，更好地起到对基体的防护作用。
本发明的有益效果如下1.镀层无孔隙厚度均匀且基体孔洞均被镀覆，从而提高了钕铁硼永磁材料的耐蚀性能，避免了因基体孔洞未被镀覆而造成镀层鼓包、起皮现象。通过使用本发明研制的封孔化学镀配方、中性化学镀配方、酸性高磷化学镀配方，采用化学镀镍磷方法，更好地起到对基体的防护作用。
2.本发明在基体表面形成的镍磷镀层厚度达到25～30微米时，湿热、高压实验为500小时以上，盐雾实验为200小时以上。
本发明实现工业应用简单易行，生产成本低，产品性价比高，能极大的满足国内钕铁硼生产企业的出口需求，比较好的解决实际生产上的问题。
具体实施例方式
下面通过实施例进一步详述本发明。
1.滚光倒角采用振动式研磨机，将钕铁硼材料与磨料(棕刚玉)置入研磨机内进行滚光倒角。
2.除油采用超声波碱液除油。在超声波状态下，进行碱液除油，碱液pH值为10.5，碱液配方如下磷酸三钠Na3PO4·12H2O 25g/l；碳酸钠Na2CO3 15g/l；乳化剂OP-10 1g/l；碱液温度为50～80℃，同时采用超声波，超声波频率为40kHz、功率为500w，处理时间为10分钟；3.除锈采用2％的HNO3+0.25g/l硫脲进行酸洗，时间为30秒；温度为室温。
4.活化采用柠檬酸15g/l，氟化铵10g/l，温度室温，时间15秒；5.封孔化学镀镀液以次亚磷酸钠作为还原剂，硫酸镍作为主盐，附加络合剂、低温加速剂，镀液的配方如下硫酸镍NiSO4·6H2O 25g/l；次亚磷酸钠NaH2PO2·H2O25g/l；醋酸钠NaAC·3H2O12g/l；甘氨酸NH2CH2COOH 2g/l；柠檬酸钠Na3C6H5O7·2H2O12g/l；氟化铵NH4F15g/l。
pH7，温度65℃，时间10分钟，镀速为20μm/小时；6.中性化学镀镀液配方如下硫酸镍NiSO4·6H2O 25g/l；次亚磷酸钠NaH2PO2·H2O 20g/l；醋酸钠NaAC·3H2O 10g/l；柠檬酸钠Na3C6H5O7·2H2O 12g/l；乳酸CH3CHOCOOH 25ml/l；乙酸铅(Pb2+) 1mg/l，硫脲H2NCSNH2 1mg/l；温度78℃，pH6.5，时间30分钟；15μm/小时；7.酸性高磷化学镀硫酸镍NiSO4·6H2O 27g/l；次亚磷酸钠NaH2PO2·H2O 30g/l；醋酸钠NaAC·3H2O 20g/l；乳酸CH3CHOCOOH 20ml/l；DL—苹果酸CHOHCH2(COOH)2 12g/l；柠檬酸钠Na3C6H5O7·2H2O 5g/l；丁二酸(CH2COOH)2 8g/l；乙酸铅(Pb2+) 1mg/l，硫脲H2NCSNH2 1mg/l；温度88℃，pH4.4～4.8，时间90分钟；15μm/小时；8.钝化采用CrO3进行钝化处理，工艺参数CrO33g/l、温度70℃、时间10分钟相关比较 表1
权利要求
1.一种钕铁硼永磁材料的化学镀镍磷方法，其方法是钕铁硼永磁体是由粉末冶金材料烧结而成，表面粗糙，具有很高的孔隙率且在酸性、碱性溶液中极易腐蚀；采用封孔化学镀对钕铁硼封孔和中性化学镀加厚阻断，再进行酸性高磷化学镀的化学镀镍磷方法；包括滚光倒角、除油、除锈、活化、封孔化学镀、中性化学镀、酸性高磷化学镀、钝化等步骤，工艺过程如下1)滚光倒角采用振动式研磨机、滚筒式研磨机、离心式研磨，将不同规格的钕铁硼材料与磨料(棕刚玉)置入研磨机内进行滚光倒角；2)除油采用超声波碱液除油在超声波状态下，进行碱液除油，碱液pH值为8～10.5，碱液配方如下磷酸三钠Na3PO4·12H2O 10～30g/l；碳酸钠Na2Co3 5～20g/l；乳化剂OP-10 1～5g/l；碱液温度为50～80℃，同时采用超声波，超声波频率为20～80kHz、功率为50～500w，处理时间为5～10分钟；3)除锈采用1～3％的HNO3+0～1g/l硫脲进行酸洗，时间为10～40秒；温度为室温；4)活化采用柠檬酸5～30g/l，氟化铵5～40g/l，温度室温，时间5～20秒；5)封孔化学镀镀液以次亚磷酸钠作为还原剂，硫酸镍作为主盐，附加络合剂、低温加速剂，镀液的配方如下硫酸镍NiSO4·6H2O 20～30g/l；次亚磷酸钠NaH2PO2·H2O 10～30g/l；醋酸钠NaAC·3H2O 10～25g/l；甘氨酸NH2CH2COOH 1～10g/l；柠檬酸钠Na3C6H5O7·2H2O 5～20g/l；氟化铵NH4F 10～40g/l；pH6.5～8.5，温度50～70℃，时间1～15分钟，镀速为10～30μm/小时；6)中性化学镀镀液配方如下硫酸镍NiSO4·6H2O 20～30g/l；次亚磷酸钠NaH2PO2·H2O 10～30g/l；醋酸钠NaAC·3H2O 10～20g/l；柠檬酸钠Na3C6H5O7·2H2O 5～20g/l；乳酸CH3CHOCOOH 5～25ml/l；乙酸铅(Pb2+) 1～5mg/l；硫脲H2NCSNH21～5mg/l；温度60～80℃，pH6.5～7.5，时间15～40分钟；12～20μm/小时；7)酸性高磷化学镀镀液配方如下硫酸镍NiSO4·6H2O 20～30g/l；次亚磷酸钠NaH2PO2·H2O 20～40g/l；醋酸钠NaAC·3H2O 10～30g/l；乳酸CH3CHOCOOH 5～25ml/l；DL-苹果酸CHOHCH2(COOH)2 5～25g/l；柠檬酸钠Na3C6H5O7·2H2O 2～20g/l；丁二酸(CH2COOH)25～20g/l；乙酸铅(Pb2+) 1～5mg/l；硫脲H2NCSNH21～5mg/l；温度80～90℃，pH4.4～4.8，时间40～60分钟；12～16μm/小时；8)钝化采用CrO3进行钝化处理，工艺参数CrO31～10g/l、温度70～85℃、时间10～20分钟。
全文摘要
本发明公开了一种钕铁硼永磁材料的化学镀镍磷方法，本发明的技术方案是采用封孔化学镀对钕铁硼封孔和中性化学镀加厚阻断，再进行酸性高磷化学镀的化学镀镍磷方法。包括滚光倒角、除油、除锈、活化、封孔化学镀、中性化学镀、酸性高磷化学镀、钝化等步骤，其特点是实现工业应用简单易行，生产成本低，产品性价比高。
文档编号B08B3/12GK1807682SQ20061003814
公开日2006年7月26日 申请日期2006年1月26日 优先权日2006年1月26日
发明者鲁国强 申请人:鲁国强