一种有复合镀层的钕铁硼磁体及其制备工艺的制作方法

文档序号:14242542阅读:202来源:国知局

技术领域:

本发明涉及钕铁硼磁体表面处理技术领域,具体地讲是一种有复合镀层的钕铁硼磁体及其制备工艺。



背景技术:

新型钕铁硼磁体是第三代稀土材料,通常由nd2fe14b主相及晶界处的富钕相组成,是一种磁性功能材料,其耐蚀性差且磁性结构易受温度影响。采用复合镀层工艺的方式可以在钕铁硼磁体表面形成防腐蚀性能优良,且对磁体热减磁影响非常小的镀层。

目前钕铁硼磁体普遍采用镀层种类为镀锌、镀双镍、镀镍铜镍、镀铝、镀环氧。虽各有优点,但也各有不足。其中镀双镍和镀镍铜镍对磁体的热减磁率影响较大(尤其是手机零部件,尺寸规格较小的产品),镀锌、镀铝和环氧的镀层较软耐磨性较差;当产品需要有很好的耐磨性,同时又要热减磁率很低时,现有的镀层一般很难满足。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现在技术的不足,而提供一种有复合镀层的钕铁硼磁体。

本发明的另一目的是提供一种有复合镀层的钕铁硼磁体的制备工艺。

本发明主要解决现有的钕铁硼磁体镀镍工艺对磁体热减磁影响大及与基体结合力相对较差的问题。

本发明的技术方案:一种有复合镀层的钕铁硼磁体,包括钕铁硼基体,其特殊之处在于,所述的钕铁硼基体上有复合镀层,复合镀层结构为:镀锌层、镀锌镍合金层、镀铜层和镀镍层;其中镀锌层厚度0.1-10微米;锌镍合金层厚度0.1-10微米,且镀层中镍含量5-25%;镀铜层厚度0.1-10微米;电镀镍层厚度0.1-10微米。

本发明的有复合镀层的钕铁硼磁体的制备工艺,其特殊之处在于,包括如下工艺步骤:

a研磨倒角:将钕铁硼基体采用离心或振动光饰机进行研磨倒角1-10小时;

b除油:采用热浸万用除油粉溶液,去除基体表面油污;

c清洗:用水充分清洗基体表面;

d酸洗:采用质量分数为1-10%的硝酸,清洗基体表面的锈污和氧化层;

e超声波清洗:采用超声波设备,将基体表面的挂灰彻底清洗干净;

f活化:采用体积浓度0.1-1%的低浓度酸轻轻腐蚀基体表面;

g清洗:分别采用自来水和纯水彻底清洗基体表面;

h电镀锌:采用滚镀或挂镀的方式,在钕铁硼基体上使用电镀锌液电镀一层锌,镀锌层厚度0.1-10微米;

i出光:电镀锌后,采用体积浓度0.1-3%的稀硝酸出光至基体表面均匀光亮,然后再清洗干净;

j电镀锌镍合金:采用滚镀或挂镀的方式,使用电镀锌镍合金溶液在基体表面进行电镀锌镍合金,锌镍合金层厚度0.1-10微米,且镀层中镍含量5-25%;

k清洗:基体电镀锌镍合金后,用水彻底清洗基体表面;

l电镀铜:采用滚镀或挂镀的方式,使用电镀铜液在基体表面电镀0.1-10微米的铜层;

m活化:采用体积浓度1-5%的盐酸或硫酸轻轻腐蚀基体表面,然后用水将基体表面彻底清洗干净;

n电镀镍:采用滚镀或挂镀的方式,使用电镀镍溶液在基体表面电镀0.1-10微米的镍层;

o干燥:产品电镀镍后,分别用自来水和纯水清洗干净,然后进行干燥。

进一步的,所述的电镀锌液含有20-120g/l氯化锌、120-320g/l氯化钾、10-100g/l硼酸及0.1-50g/lht-mb酸锌添加剂和酸锌光亮剂,电镀锌液ph3.0-6.0。

进一步的,所述的电镀锌镍合金溶液含有2-20g/l锌离子、1-10g/l镍离子、50-200g/l金属离子络合剂、20-200g/l氢氧化钠。

进一步的,所述的电镀铜液含有20-120g/l焦磷酸铜、100-300g/l焦磷酸钾、0.1-50g/lpl焦铜开缸剂和焦铜光亮剂,电镀铜液ph7-10。

进一步的,所述的电镀镍溶液含有150-350g/l硫酸镍、10-100g/l氯化镍、10-100g/l硼酸、0.1-50g/lni-88光亮剂和a-5柔软剂,电镀镍溶液ph3-5。

本发明所述的一种有复合镀层的钕铁硼磁体及其制备工艺与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步:1、复合镀层对磁体的热减磁率几乎没有影响;2、复合镀层与基体的结合力非常好;3、复合镀层的耐腐蚀性有很大提高。

具体实施方式:

为了更好地理解与实施,下面结合实施例详细说明本发明;所举实施例仅用于解释本发明;并非用于限制本发明的范围。

本发明是一种有复合镀层的钕铁硼磁体及其制备工艺,基本原理是将钕铁硼基体浸在金属盐的溶液中作为阴极,以被镀金属作为阳极,接通直流电源后,在阴极的基体上沉积出金属镀层。

实施例1,以滚镀的方式为例,先将产品用离心光饰机研磨倒角至r0.2-0.3mm,研磨倒角3小时;倒角后用体积浓度40g/l的热浸万用除油粉溶液去除产品表面的油污,用喷淋水清洗产品表面1-2分钟;然后用质量分数3%的硝酸,酸洗60秒,除去产品表面的氧化层和腐蚀层;用超声波设备清洗产品表面3分钟,完全除去产品表面的挂灰;再用质量分数1%的硝酸活15秒,分别用自来水和纯水清洗产品60秒;然后将处理好的产品装入六角滚筒内进行滚镀锌,使用含有20-120g/l氯化锌、120-320g/l氯化钾、10-100g/l硼酸及0.1-50g/lht-mb酸锌添加剂和酸锌光亮剂、ph3.0-6.0的电镀锌液,可根据产品的多少和大小选择不同规格的滚筒,控制镀锌层厚度0.1-10微米;镀锌后用体积浓度1%的硝酸进行出光,露出光亮的锌层,再分别用自来水和纯水清洗60秒;然后转入锌镍合金槽进行电镀锌镍合金,使用含有2-20g/l锌离子、1-10g/l镍离子、50-200g/l的金属离子络合剂、20-200g/l氢氧化钠的电镀锌镍合金溶液,控制锌镍合金镀层厚度0.1-10微米,且镀层中镍含量5-25%;电镀锌镍合金后经水洗再使用含有20-120g/l焦磷酸铜、100-300g/l焦磷酸钾、0.1-50g/lpl焦铜开缸剂和焦铜光亮剂、ph7-10的电镀铜液进行镀铜,为了避免镀铜过程中发生置换反应,可将产品带电入槽,控制铜镀层的厚度0.1-10微米;电镀铜后用体积浓度3%的盐酸或硫酸活化35秒,然后水洗干净进行电镀镍,镀镍使用含有150-350g/l硫酸镍、10-100g/l氯化镍、10-100g/l硼酸、0.1-50g/lni-88光亮剂和a-5柔软剂、ph3-5的电镀镍溶液,控制镍层厚度0.1-10微米;电镀镍后将产品水洗干净进行离心甩干或用热风吹干;形成有复合镀层的钕铁硼磁体,复合镀层结构为:锌+锌镍合金+铜+镍。

按实施例1,电镀规格为9.14*6.39*0.85,牌号为48h的钕铁硼产品,镀后产品做中性盐雾试验96小时无变化;120℃热减磁<2%;镀层做推力试验推力值大于300n。用相同的产品采用镍铜镍工艺电镀后,产品做中性盐雾试验72小时就出现锈点;120℃热减磁平均8%;镀层做推力试验时推力值平均220n。

实施例2,针对尺寸规格较大的产品,采用挂镀的方式,以挂镀的方式为例,先将产品用振动光饰机研磨倒角至r0.4-0.5mm,研磨倒角10小时;倒角后用40g/l的热浸万用除油粉溶液去除产品表面的油污,用喷淋水清洗产品表面1-2分钟;然后用质量分数1-10%的硝酸,酸洗90秒,除去产品表面的氧化层和腐蚀层;用超声波设备清洗产品表面5分钟,完全除去产品表面的挂灰;再用体积浓度0.1-1%的硝酸活化30秒,分别用自来水和纯水清洗产品60秒;然后将处理好的产品进行挂镀锌,使用含有20-120g/l氯化锌、120-320g/l氯化钾、10-100g/l硼酸及0.1-50g/lht-mb酸锌添加剂和酸锌光亮剂、ph3.0-6.0的电镀锌液,控制镀锌层厚度0.1-10微米;镀锌后用体积浓度0.1-3%的硝酸进行出光,露出光亮的锌层,然后再清洗干净;进行电镀锌镍合金,使用含有2-20g/l锌离子、1-10g/l镍离子、50-200g/l的金属离子络合剂、20-200g/l氢氧化钠的电镀锌镍合金溶液,控制锌镍合金镀层厚度0.1-10微米,且镀层中镍含量5-25%;电镀锌镍合金后经水洗再使用含有20-120g/l焦磷酸铜、100-300g/l焦磷酸钾、0.1-50g/lpl焦铜开缸剂和焦铜光亮剂、ph7-10的电镀铜液进行镀铜,控制铜镀层的厚度0.1-10微米;电镀铜后用体积浓度1-5%的盐酸或硫酸活化60秒,然后水洗干净进行电镀镍,镀镍使用含有150-350g/l硫酸镍、10-100g/l氯化镍、10-100g/l硼酸、0.1-50g/lni-88光亮剂和a-5柔软剂、ph3-5的电镀镍溶液,控制镍层膜厚0.1-10微米;电镀镍后将产品水洗干净进行离心甩干或用热风吹干;形成有复合镀层的钕铁硼磁体,复合镀层结构为:锌+锌镍合金+铜+镍。

实施例3,同实施例1,不同之处,研磨倒角1小时;酸洗30秒,除去产品表面的氧化层和腐蚀层;用超声波设备清洗产品表面1分钟,完全除去产品表面的挂灰;再用体积浓度0.1-1%的硝酸活化5秒,分别用自来水和纯水清洗产品60秒;电镀铜后用体积浓度1-5%的盐酸或硫酸活化10秒。

本发明的一种用于钕铁硼磁体的复合镀层工艺,采用“锌+锌镍合金+铜+镍”复合镀层结构,钕铁硼磁体在经过研磨倒角、除油、酸洗、超声波清洗、活化后进行电镀锌,可获得与基体结合非常牢固且对磁体热减磁没有影响的镀锌层;以镀锌层为基础,依次经过电镀锌镍合金、铜作为过渡层,在保证各层之间结合力的同时,又大大提高了镀层的防腐蚀性;最后在铜层外电镀镍,使镀层稳定、耐磨,且结合力、耐蚀性都非常好。

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