技术领域本发明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，本发明涉及一种钕铁硼永磁体多层镍防腐蚀方法。
背景技术：
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。本发明采用双层镍合金，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。
技术实现要素：
本发明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。本发明的优选技术方案中，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。本发明的优选技术方案中，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。本发明的优选技术方案中，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.％。本发明的优选技术方案中，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。本发明的优选技术方案中，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。本发明的优选技术方案中，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。本发明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。本发明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)本发明提供的方法，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)本发明节约了贵重金属镍，带来巨大的经济效益；(4)本发明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)通过使用本发明所提供的方法，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发明的技术方案和技术效果，但这些实施例并非限制本发明的实施方式，本发明具有多种实施方式，并不只限于本说明书中所述内容，本领域的技术人员在不违背本申请发明精神情况下，所完成的方案应在本发明范围内。实施例1将3公斤D12*4的烧结钕铁硼永磁材料在振磨机中磨光3小时。使用10L的脱脂剂，其组成为磷酸钠30g/升、碳酸钠8g/升和氢氧化钠8g/升，对钕铁硼永磁材料进行脱脂除油后，用5％的硝酸溶液酸洗除去钕铁硼永磁材料表面的氧化物，然后用水清洗3次。再用5％的硫酸溶液对钕铁硼永磁材料进行活化，随后进行电镀。将上述预处理完的钕铁硼永磁材料放入镍铁合金镀液中，该镍铁合金镀液的组成为：硫酸镍200克/升、六水合氯化镍10克/升、硫酸亚铁8克/升、六水氯化钕1克/升，硼酸30g/L、稳定剂柠檬酸钠30克/升，葡萄糖酸5克/升、采用广州二轻所生产的963半光亮镍剂1(A剂、B剂、C剂和润湿剂BH)，其中A剂0.5ml/L、B剂0.4ml/L、C剂2ml/L和润湿剂BH2ml/L/升，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150min。电镀结束后，镍铁合金镀层的厚度为3微米。用去离子水清洗镍铁合金镀层二次，然后电镀光亮镍，其组成为硫酸镍250克/升、六水合氯化镍45克/升、硫酸亚铁10克/升、六水氯化钕2克/升、硼酸40g/L、稳定剂柠檬酸钠40克/升，葡萄糖酸10克/升、采用广州二轻所生产的986光亮镍剂2(A剂、B剂和润湿剂BH)，其中A剂0.5ml/L、B剂10ml/L和润湿剂BH2ml/L/升，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。镀层厚度7微米。取50片工件进行十字锉刀实验，十字锉刀实验表明，镀层无起皮、剥落，镀层结合良好。底层镍质量百分比92.45，铁含量4.82％，钕含量2.73％。外层镍质量百分比94.91，铁含量4.06％，钕含量1.03％。请参见表1。实施例2将3公斤D12*4的烧结钕铁硼永磁材料在振磨机中磨光3小时。使用10L的脱脂剂，其组成为磷酸钠30g/升、碳酸钠8g/升和氢氧化钠8g/升，对钕铁硼永磁材料进行脱脂除油后，用5％的硝酸溶液酸洗除去钕铁硼永磁材料表面的氧化物，然后用水清洗3次。再用5％的硫酸溶液对钕铁硼永磁材料进行活化，随后进行电镀。将上述预处理完的钕铁硼永磁材料放入镍铁合金镀液中，该镍铁合金镀液的组成为：硫酸镍250克/升、六水合氯化镍15克/升、硫酸亚铁8克/升、六水氯化钕2克/升，硼酸50g/L、稳定剂柠檬酸钠25克/升，葡萄糖酸15克/升、采用广州二轻所生产的963半光亮镍剂1(A剂、B剂、C剂和润湿剂BH)，其中A剂0.3ml/L、B剂0.4ml/L、C剂2ml/L和润湿剂BH3ml/L/升，进行电镀时，镍铁合金镀液的温度为50℃、pH为4.5,电流密度为1A/dm2，电镀时间为150min。电镀结束后，镍铁合金镀层的厚度为3微米。用去离子水清洗镍铁合金镀层二次，然后电镀光亮镍，其组成为硫酸镍280克/升、六水合氯化镍45克/升、硫酸亚铁15克/升、硼酸40g/L六水氯化镧0.5克/升、稳定剂柠檬酸钠30克/升，葡萄糖酸15克/升、采用广州二轻所生产的986光亮镍剂2(A剂、B剂和润湿剂BH)，其中A剂0.6ml/L、B剂12ml/L和润湿剂BH3ml/L/升，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150min。取50片工件进行十字锉刀实验，十字锉刀实验表明，镀层无起皮、剥落，镀层结合良好。底层镍质量百分比93.45，铁含量4.82％，钕含量1.73％。外层镍质量百分比94.8，铁含量4.06％，镧含量1.14％。请参见表1。实施例3将3公斤D12*4的烧结钕铁硼永磁材料在振磨机中磨光3小时。使用10L的脱脂剂，其组成为磷酸钠30g/升、碳酸钠8g/升和氢氧化钠8g/升，对钕铁硼永磁材料进行脱脂除油后，用5％的硝酸溶液酸洗除去钕铁硼永磁材料表面的氧化物，然后用水清洗3次。再用5％的硫酸溶液对钕铁硼永磁材料进行活化，随后进行电镀。将上述预处理完的钕铁硼永磁材料放入镍铁合金镀液中，该镍铁合金镀液的组成为：硫酸镍270克/升、六水合氯化镍20克/升、硫酸亚铁7克/升、六水氯化钕0.5克/升，硼酸45g/L、稳定剂柠檬酸钠35克/升，葡萄糖酸15克/升、采用广州二轻所生产的963半光亮镍剂1(A剂、B剂、C剂和润湿剂BH)，其中A剂0.4ml/L、B剂0.5ml/L、C剂2.5ml/L和润湿剂BH2.5ml/L/升，进行电镀时，镍铁合金镀液的温度为50℃、pH为4.0,电流密度为1A/dm2，电镀时间为150min。电镀结束后，镍铁合金镀层的厚度为3微米。用去离子水清洗镍铁合金镀层二次，然后电镀光亮镍，其组成为硫酸镍290克/升、六水合氯化镍45克/升、硫酸亚铁12克/升、硼酸45g/L、六水氯化钕1.2克/升、稳定剂柠檬酸钠38克/升，葡萄糖酸12克/升、采用广州二轻所生产的986光亮镍剂2(A剂、B剂和润湿剂BH)，其中A剂0.6ml/L、B剂8ml/L和润湿剂BH2ml/L/升，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150min。取50片工件进行十字锉刀实验，十字锉刀实验表明，镀层无起皮、剥落，镀层结合良好。底层镍质量百分比94.36，铁含量4.82％，钕含量0.82％。外层镍质量百分比94.82，铁含量4.06％，钕含量1.12％。请参见表1。实施例4将3公斤D12*4的烧结钕铁硼永磁材料在振磨机中磨光3小时。使用10L的脱脂剂，其组成为磷酸钠30g/升、碳酸钠8g/升和氢氧化钠8g/升，对钕铁硼永磁材料进行脱脂除油后，用5％的硝酸溶液酸洗除去钕铁硼永磁材料表面的氧化物，然后用水清洗3次。再用5％的硫酸溶液对钕铁硼永磁材料进行活化，随后进行电镀。将上述预处理完的钕铁硼永磁材料放入镍铁合金镀液中，该镍铁合金镀液的组成为：硫酸镍220克/升、六水合氯化镍14克/升、硫酸亚铁9克/升、六水氯化铈1.5克/升，硼酸30g/L、稳定剂柠檬酸钠32克/升，葡萄糖酸8克/升、采用广州二轻所生产的963半光亮镍剂1(A剂、B剂、C剂和润湿剂BH)，其中A剂0.3ml/L、B剂0.4ml/L、C剂2ml/L和润湿剂BH2ml/L/升，进行电镀时，镍铁合金镀液的温度为50℃、pH为3.8,电流密度为1A/dm2，电镀时间为150min。电镀结束后，镍铁合金镀层的厚度为3微米。用去离子水清洗镍铁合金镀层二次，然后电镀光亮镍，其组成为硫酸镍270克/升、六水合氯化镍40克/升、硫酸亚铁10克/升、硼酸42g/L、六水氯化钕2克/升稳定剂柠檬酸钠40克/升，葡萄糖酸10克/升、采用广州二轻所生产的986光亮镍剂2(A剂、B剂和润湿剂BH)，其中A剂0.5ml/L、B剂10ml/L和润湿剂BH2ml/L/升，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150min。取50片工件进行十字锉刀实验，十字锉刀实验表明，镀层无起皮、剥落，镀层结合良好。底层镍质量百分比93.31％，铁含量5.86％，铈含量0.83％。外层镍质量百分比87.91，铁含量9.82％，钕含量2.21％。请参见表1。对比实施例1将3公斤D12*4的烧结钕铁硼永磁材料在振磨机中磨光3小时。使用10L的脱脂剂，其组成为磷酸钠30g/升、碳酸钠8g/升和氢氧化钠8g/升，对钕铁硼永磁材料进行脱脂除油后，用5％的硝酸溶液酸洗除去钕铁硼永磁材料表面的氧化物，然后用水清洗3次。再用5％的硫酸溶液对钕铁硼永磁材料进行活化，随后进行电镀。将上述预处理完的钕铁硼永磁材料放入瓦特镍溶液中，该瓦特镍镀液的组成为：七水合硫酸镍200克/升、六水合氯化镍40克/升、硼酸50克/升、润湿剂十二烷基硫酸钠0.2克/升，镀液的温度为50℃、pH值为4.0，电流密度为1.0A/dm2,电镀时间为100min。镀层的厚度为20微米。用去离子水清洗工件三次然后吹干。取50片工件进行十字锉刀实验，十字锉刀实验表明，有5片工件镀层起皮，说明镀层结合力不良。请参见表1。对比实施例2将3公斤D12*4的烧结钕铁硼永磁材料在振磨机中磨光3小时。使用10L的脱脂剂，其组成为磷酸钠30g/升、碳酸钠8g/升和氢氧化钠8g/升，对钕铁硼永磁材料进行脱脂除油后，用5％的硝酸溶液酸洗除去钕铁硼永磁材料表面的氧化物，然后用水清洗3次。再用5％的硫酸溶液对钕铁硼永磁材料进行活化，随后进行电镀，将上述预处理完的钕铁硼永磁材料放入镍铁合金镀液中，该镍铁合金镀液的组成为：硫酸镍220克/升、六水合氯化镍30克/升、硫酸亚铁20克/升、硼酸50g/L、稳定剂柠檬酸钠40克/升、NI-1305A主光剂3ml/L、NI-1305B柔软剂12ml/L、润湿剂十二烷基硫酸钠0.4克/升进行电镀时，镍铁合金镀液的温度为60℃、pH为4.0，电流密度为3A/dm2,电镀时间为50min。电镀结束后，镍铁合金镀层的厚度为5微米。用去离子水清洗镍铁合金镀层三次，亮镍溶液的组成及电镀工艺为硫酸镍240克/升、六水合氯化镍60克/升、硼酸50g/L、光亮剂LIEBELIGHTL-020ml/L，PH为4.2，温度为60℃，电流密度为3A/dm2，镀层厚度为10微米。取50片工件进行十字锉刀实验，十字锉刀实验表明，镀层无起皮、剥落，镀层结合良好。请参见表1。表1实施例盐雾(小时)PCT(小时)湿热(小时)实施例14896500实施例24896500实施例34896500实施例44896500对比实施例12496200对比实施例22496400由表1可以看出本发明在保证磁体高压试验PCT(2大气压，120度，相对湿度100％)，盐雾试验在48小时以上，并且湿热试验(80度，相对湿度80％)在500小时以上。此外，本发明的方法与在先申请201010599286.1的方法相比，1、提高电流效率，降低电镀时间，2、减少析氢，降低钕铁硼永磁体表面粉化可能性，3、增强电镀液分散能力和深镀能力，4、细化晶粒，提高防腐蚀能力。需要说明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换、或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。