专利名称：一种提高粘结钕铁硼永磁体机械强度的化学镀镍方法
化学镀镍法是材料科学中新兴的重要领域，近年来得到了迅速的发展，有广阔的应用前景。化学镀镍是一种在不加外电流的情况下，利用还原剂在活化零件表面上自催化还原沉积得到Ni-P镀层的方法。
粘结永磁体是采用磁性材料粉末和环氧树脂、尼龙等粘结剂以一定的比例混合后采用模压、挤出、注塑等方式制造的新一代永磁体，现被广泛应用于计算机、办公自动化、各类微特电机、汽车摩托车仪表以及医疗设备领域。粘结永磁体的批量制造技术近年来在中国也得到了飞速的发展。由于粘结永磁体的制造特点所决定的当某一个方向尺寸较小时而导致其强度过低的缺陷一直阻碍着该类磁体在众多工业应用领域中的应用。
近年来，一些涂覆方式被用于粘结钕铁硼永磁体的表面处理，主要方法有电泳涂覆、喷涂、电镀镍等；这些方法的主要目的是提高粘结磁体表面的抗腐蚀能力。而本发明是采用一种表面涂覆方法专门用以提高粘结钕铁硼永磁体的特征机械强度。
本发明的目的是采用复合化学镀镍的方法提高粘结永磁体的特征机械强度。
本发明采用的化学镀镍工艺过程如下一、工艺流程1、粘结磁体毛坯检验检查磁体毛坯边缘是否有毛刺等缺陷2、粘结磁体表面除油为能得到均匀致密的镀层3、倒角4、除油清除倒角设备可能给磁体表面附着的油污5、超声清洗30秒-60秒6、表面活化1-3％盐酸溶液7、表面封孔采用化学镀铜进行表面封孔镀液配方及工艺硫酸铜(CuSO4·4H2O)5g/L酒石酸钾钠(KNaC4H4O6·4H2O) 25g/L甲醛(HCHO)(37％) 5mL/L氢氧化钠(NaOH)7g/L氯化镍(NiCl2·6H2O) 0.1g/L乙醇(C2H5OH) 33mL/LpH 11.5-13.5温度30℃
8、镀镍镀液配方及工艺硫酸镍(Ni2SO4·7H2O)300g/L硼酸(H3BO3) 40g/L温度 30℃pH3.0-5.0电流密度 2.5-10A/dm29、化学镀镍镀液配方及工艺硫酸镍(Ni2SO4·7H2O) 15-30g/L次磷酸钠(NaH2PO2·3H2O) 20-36g/L柠檬酸钠(Na3C6H5O7·3H2O) 10-14g/L乳酸(C3H6O3)(88％) 15mL/L丙酸(C3H6O2) 5mL/LpH 4.4-4.8温度30℃沉积速度10μm/h镀层含磷量 8-13％二、镀层材料及厚度1、镀铜层5--7μm2、镀镍层3--4μm3、化学镀镍(含磷8-13％)10--12μm三、镀层性能1、强度能有效提高粘结磁体的特征机械强度指标。如a.可将片状磁体的径向抗压强度从2kg/m2提高到4kg/m2以上。
b.可将C形磁体的径向抗压能力从1.9kg提高到3kg以上。
c.可将薄壁环形磁体的轴向抗破裂能力从15kg提高到35kg以上，径向抗压能力从1.5kg提高到2.5kg以上。四、适用范围A、粘结钕铁硼永磁体特征成分金属钕8-30％AT(AT指原子百分比)金属钴1-20％AT硼2-8％AT金属铁(平衡含量)在上述合金粉末中混入环氧树脂粘结剂，含量为0.5-15％WT(WT指重量百分比)B、钕铁硼—铁氧体复合永磁体钕铁硼永磁合金粉末 50-95％WT锶铁氧体或钡铁氧体粉末 5-50％WT在上述混合粉末中混入环氧树脂粘结剂，含量为1-15％WT。
五、实施例实施例1C形粘结钕铁硼磁环，外径6.8mm，内径4.2mm，缺口宽度2.05mm，实际应用要求垂直缺口处特征抗压能力大于3kg。实施本发明之复合化学镀镍处理后，垂直缺口处特征抗压能力从处理前的1.9kg提高到3.2kg。特征抗压测试方式见附
图1.箭头方向为测试压力方向。采用电镀镍处理时，处理后垂直缺口处特征抗压能力只能提高到2.9kg。采用电泳表面处理时，处理后垂直缺口处特征抗压能力只能提高到2.2kg。实施例2薄壁环磁体，规格为外径17.94mm，内径15.82mm，高度10.8mm，实际应用要求径向抗压能力大于2.5kg，轴向抗破裂能力大于35kg。实施本发明只复合化学镀镍处理后，径向抗压能力从处理前2kg提高到2.5kg以上。轴向抗破裂能力从处理前15kg提高到35kg以上。特征抗压测试方式见附图2、附图3。图中箭头方向为测试压力方向。采用电镀镍处理时，处理后径向抗压能力只能提高到2.3kg。轴向抗破裂能力只能提高到28kg。采用电泳表面处理时，处理后径向抗压能力只能提高到1.7kg。轴向抗破裂能力只能提高到17kg。
本发明提供的方法用于粘结钕铁硼永磁体表面特征强度的提高，效果显著。从根本上解决了类似实例1中薄型永磁体在生产线上安装时破碎率过高的问题。同时也大大提高了类似实例2中薄壁环型磁体再进一步注塑加工时的成品率。本发明的应用拓展了粘结钕铁硼的应用领域。
权利要求
1.一种提高粘结钕铁硼永磁体机械强度的复合化学镀镍方法，主要步骤包括化学镀铜表面封孔、电镀镍和化学镀镍。
2.一种用于粘结永磁体表面处理的表面非晶态镀层磷含量在8-13％范围内的包含权利要求项1中描述的任意两种或三种组合步骤的复合化学镀镍方法。
3.权利要求项1或2方法中对粘结钕铁硼永磁体用以提高其特征强度的表面处理。磁体的特征成分为金属钕8-30％AT(AT原子百分比)金属钴1-20％AT硼2-8％AT金属铁(平衡含量)在上述钕铁硼永磁合金粉末中混入环氧树脂粘结剂，含量为0.5-15％WT(WT为重量百分比)
4.权利要求项1或2方法中对铁氧体-钕铁硼复合粘结永磁体用以提高其特征强度的表面处理。磁体的特征成分为a.钕铁硼永磁合金粉末 50-95％WT。b.锶铁氧体或钡铁氧体粉末 5-50％WT。在上述混合粉末中混入环氧树脂粘结剂，含量为1-15％WT。
全文摘要
本发明涉及一种复合化学镀镍工艺用以提高粘结钕铁硼永磁体特征机械强度的方法,主要工艺过程由化学镀铜表面封孔、电镀镍和化学镀镍三部分组成。主镀液含有硫酸镍、次磷酸钠、乳酸和丙酸。采用这种复合化学镀镍的方法,有效地提高了粘结钕铁硼永磁体的特征机械强度,拓展了粘结钕铁硼永磁体的应用领域。
文档编号C23C18/36GK1285420SQ99111568
公开日2001年2月28日 申请日期1999年8月18日 优先权日1999年8月18日
发明者史彧芳, 王丹, 赵进喜 申请人:天津海特磁性材料有限公司, 日邦磁材(香港)有限公司