本发明涉及永磁材料领域，具体地说，是一种耐腐蚀的多镀层钕铁硼永磁材料及其制备工艺。
背景技术：
钕铁硼作为第三代永磁材料由于具有优异的磁性能和低廉的价格，在微波技术、音像技术、电机工程、仪表技术、计算机技术、磁分离技术、汽车工业等领域得到了广泛应用。随着烧结钕铁硼在日本、德国、欧盟等专利技术的解冻，我国各大烧结厂家的协同努力，烧结钕铁硼产品的品位也大幅提高。同时随着钕铁硼作为高科技应用领域的进一步推广，对其产品的综合性能要求也不断提高，尤其对其耐腐蚀性能要求越来越高。因此，对钕铁硼永磁体进行表面镀层处理，可以进一步提高其耐腐性性能。
但是，单一的化学镀或电镀工艺制备的钕铁硼永磁体只具有单一镀层，镀层厚度有限，一般在10μm以下，且镀层附着力不好，致密性也较差，导致其耐腐蚀与耐磨性能仍然不能满足技术发展的需要。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种耐腐蚀多镀层钕铁硼及制备工艺，其针对现有的钕铁硼烧结永磁体耐腐蚀性及抗氧化能力差的问题，制备一种耐腐蚀性强、耐磨性好的多镀层钕铁硼永磁体，同时提供所述多镀层钕铁硼的制备工艺。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种耐腐蚀多镀层钕铁硼由钕铁硼永磁体和多镀层组成，所述多镀层设置于所述钕铁硼永磁体的外表面，所述多镀层由里至外依次包括镀镍层、镀镝铝合金薄膜层以及镍铬复合镀层，其中，所述镀镍层厚度为10～15μm，所述镀镝铝合金薄膜层的厚度为10～20μm，所述镍铬复合镀层的厚度为6～10μm。
一种耐腐蚀多镀层钕铁硼的制备工艺，其包括步骤：
S100预处理钕铁硼永磁体，用稀硝酸和硫脲的混合酸洗液对钕铁硼永磁体进行酸洗清洁，再用无水乙醇进行超声清洗，完成后置于磺基水杨酸和氟化氢铵混合液中进行活化；
S200化学镀镍于钕铁硼永磁体的外表面，将六水合硫酸镍溶液、次磷酸钠溶液、硼砂溶液、柠檬酸钠溶液、氟化铵溶液、丁二酸溶液配制成化学镀液，将预处理过的钕铁硼永磁体置于化学镀液中，在预设化学镀温度、预设化学镀时间下进行镀镍，制得所述镀镍层；
S300磁控溅射镀镝铝合金薄膜层于所述镀镍层外表面，在化学镀镍的钕铁硼磁体表面进行磁控溅射镀膜，采用超高真空磁控溅射与离子束联合溅射系统进行，溅射靶材为镝铝合金，工作真空度为1.0Pa，直流电源镀膜，溅射电流0.67A，功率300W，气氛为高纯氩气，在预设时间内进行磁控溅射镀膜，镀膜结束后，在预设温度下采用真空热扩渗处理，制得所述镀镝铝合金薄膜层；以及
S400表面脉冲电镀镍铬复合镀层于所述镀镝铝合金薄膜层的外表面，将六水合硫酸镍、氯化铵、硼酸加入水中并加热溶解，加入十二烷基硫酸钠于上述溶液中，磁力搅拌30min，加入纳米铬粉于上述溶液中，升高温度至65℃，超声波震动30min混合均匀配制电镀液，调节电镀液酸碱度并在预设温度中保存备用，以镍板为阳极，以钕铁硼为阴极，使用数控双脉冲电镀电源进行表面电镀，制得所述耐腐蚀多镀层钕铁硼。
根据本发明的一实施例，所述步骤S100具体包括步骤：加入500mL的0.5-1.0mol/L的稀硝酸和500mL的0.5g/L的硫脲制备酸洗液，将钕铁硼永磁体置于酸液中清洗2-3min，然后置于500mL的无水乙醇中进行超声清洗1～2min，完成后置于500mL的20g/L磺基水杨酸和500mL的10g/L氟化氢铵混合液中进行活化，活化时间1min，活化温度25℃。
根据本发明的一实施例，所述步骤S200具体包括步骤：将300mL的26g/L的六水合硫酸镍溶液、300mL的30g/L的次磷酸钠溶液、100mL的30g/L的硼砂溶液、100mL的30g/L的柠檬酸钠溶液、100mL的30g/L的氟化铵溶液、100mL的3g/L的丁二酸溶液配制化学镀液，将预处理过的钕铁硼永磁体置于化学镀液中，在化学镀温度为80～85℃，化学镀时间30～40min条件下进行镀镍。
根据本发明的一实施例，所述步骤S300具体包括步骤：在化学镀镍的钕铁硼磁体表面进行磁控溅射镀膜，采用超高真空磁控溅射与离子束联合溅射系统进行，溅射靶材为镝铝合金，工作真空度为1.0Pa，直流电源镀膜，溅射电流0.67A，功率300W，气氛为高纯氩气，磁控溅射镀膜1～2h，镀膜结束后，在750～850℃温度下采用真空热扩渗处理6h，制得所述镀镝铝合金薄膜层。
根据本发明的一实施例，所述步骤S400具体包括步骤：称取150g的六水合硫酸镍、15g的氯化铵、15g的硼酸，加入1000ml蒸馏水，置于50℃恒温水浴锅中加热使其溶解，再加入1g的十二烷基硫酸钠于上述溶液中，磁力搅拌30min，加入50g的纳米铬粉于上述溶液中，升高温度至65℃，超声波震动30min混合均匀配制电镀液，调节电镀液pH值，在65℃下保存备用，以纯度为99％的镍板为阳极，以钕铁硼为阴极，使用数控双脉冲电镀电源进行电镀，在一定范围内的电镀电流密度，脉冲占空比下，表面脉冲电镀一定时间，制得所述镍铬复合镀层。
根据本发明的一实施例，所述步骤S400中的脉冲电镀液的pH值为6.5～7.0。
根据本发明的一实施例，所述步骤S400中的脉冲电镀电流密度为2.5～3.5A/dm2。
根据本发明的一实施例，所述步骤S400中的脉冲电镀时脉冲占空比为0.3，0.4，0.5。
根据本发明的一实施例，所述步骤S400中的脉冲电镀时间30～50min。
本发明同现有技术相比，主要具有以下优点和有益效果：
1、本发明提供的一种耐腐蚀多镀层钕铁硼的制备工艺采用前处理工艺对钕铁硼永磁体进行活化，有利于提高基体与镀层的结合力；采用化学镀、直流磁控溅射、表面脉冲电镀相结合的工艺，在钕铁硼永磁体表面进行多镀层修饰处理，可以实现各镀层厚度与均匀度的调控，在永磁体表面可以实现多镀层修饰，在保证镀层与永磁体基体粘结强度的基础上，克服了单一工艺导致的镀层较薄、耐腐蚀性与耐磨性差的缺点，使得制备的耐腐蚀多镀层钕铁硼具有良好的耐腐蚀性能和耐磨性能；
2、化学镀镍可以有效保证永磁体表面镀镍层的均匀性和平整度，有利于提高第二镀层的粘结力，保证第二镀层的厚度；
3、直流磁控溅射镀DyAl合金薄膜可以通过调节镀膜时间与真空热扩渗温度调控镀层的厚度与均匀度，采用稀土元素为镀层，进一步提高镀层的耐磨性能；
4、表面脉冲电镀Ni-Cr复合镀层可以通过调节脉冲电镀的工艺技术参数来控制镀层的厚度，采用Ni-Cr复合镀层，有利于提高镀层的耐腐蚀性。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
一种耐腐蚀多镀层钕铁硼的制备工艺，其包括步骤：
(1)预处理，加入500ml浓度为0.5mol/L的稀硝酸和500ml的0.5g/L的硫脲制备酸洗液，将钕铁硼永磁体置于酸液中清洗2-3min，然后置于500mL的无水乙醇中进行超声清洗1-2min，完成后置于500ml的20g/L磺基水杨酸和500ml的10g/L氟化氢铵混合液中进行活化，活化时间1min，活化温度25℃；
(2)化学镀镍，称取300ml的26g/L的六水合硫酸镍溶液、300ml的30g/L的次磷酸钠溶液、100ml的30g/L的硼砂溶液、100ml的30g/L的柠檬酸钠溶液、100ml的30g/L的氟化铵溶液、100ml的3g/L的丁二酸溶液配制化学镀液，将预处理过的钕铁硼永磁体置于化学镀液中，在80℃化学镀温度下、化学镀镍30min，所得化学镀镍层厚度为10μm；
(3)直流磁控溅射镀DyAl合金薄膜，在化学镀镍的钕铁硼磁体表面进行磁控溅射镀膜，采用FJL560CI1型超高真空磁控溅射与离子束联合溅射系统进行，溅射靶材为Dy35A165合金，工作真空度为1.0Pa，直流电源镀膜，溅射电流0.67A，功率300W，气氛为高纯氩气，磁控溅射镀膜时间为1h，镀膜结束后，在750℃温度下采用真空热扩渗处理，处理6h，所得DyAl合金薄膜层的厚度为10μm；
(4)表面脉冲电镀，称取150g的六水合硫酸镍、15g的氯化铵、15g的硼酸，加入1000ml蒸馏水，置于50℃恒温水浴锅中加热使其溶解，加入1g的十二烷基硫酸钠于上述溶液中，磁力搅拌30min，加入50g的纳米Cr粉于上述溶液中，升高温度至65℃，超声波震动30min混合均匀配制电镀液，调节电镀液pH值为6.5，在65℃下保温备用，以纯度为99％的镍板为阳极，以钕铁硼为阴极，使用SMD-30型数控双脉冲电镀电源进行电镀，电镀电流密度2.5/dm2，脉冲占空比为0.3，电镀时间30min，所得Ni-Cr复合镀层的厚度6μm。
实施例2
一种耐腐蚀多镀层钕铁硼的制备工艺，其包括步骤：
(1)预处理，加入500ml浓度为1.0mol/L的稀硝酸和500ml的0.5g/L的硫脲制备酸洗液，将钕铁硼永磁体置于酸液中清洗2-3min，然后置于500mL的无水乙醇中进行超声清洗1-2min，完成后置于500ml的20g/L磺基水杨酸和500ml的10g/L氟化氢铵混合液中进行活化，活化时间1min，活化温度25℃；
(2)化学镀镍，称取300ml的26g/L的六水合硫酸镍溶液、300ml的30g/L的次磷酸钠溶液、100ml的30g/L的硼砂溶液、100ml的30g/L的柠檬酸钠溶液、100ml的30g/L的氟化铵溶液、100ml的3g/L的丁二酸溶液配制化学镀液，将预处理过的钕铁硼永磁体置于化学镀液中，在85℃化学镀温度下、化学镀镍40min，所得化学镀镍层厚度为15μm；
(3)直流磁控溅射镀DyAl合金薄膜，在化学镀镍的钕铁硼磁体表面进行磁控溅射镀膜，采用FJL560CI1型超高真空磁控溅射与离子束联合溅射系统进行，溅射靶材为Dy35A165合金，工作真空度为1.0Pa，直流电源镀膜，溅射电流0.67A，功率300W，气氛为高纯氩气，磁控溅射镀膜时间为2h，镀膜结束后，在850℃温度下采用真空热扩渗处理，处理6h，所得DyAl合金薄膜层的厚度为20μm；
(4)表面脉冲电镀。称取150g的六水合硫酸镍、15g的氯化铵、15g的硼酸，加入1000ml蒸馏水，置于50℃恒温水浴锅中加热使其溶解，加入1g的十二烷基硫酸钠于上述溶液中，磁力搅拌30min，加入50g的纳米Cr粉于上述溶液中，升高温度至65℃，超声波震动30min混合均匀配制电镀液，调节电镀液pH值为7.0，在65℃下保温备用，以纯度为99％的镍板为阳极，以钕铁硼为阴极，使用SMD-30型数控双脉冲电镀电源进行电镀，电镀电流密度3.5A/dm2，脉冲占空比为0.5，电镀时间50min，所得Ni-Cr复合镀层的厚度10μm。
实施例3
一种耐腐蚀多镀层钕铁硼的制备工艺，其包括步骤：
(1)预处理，加入500ml浓度为0.8mol/L的稀硝酸和500ml的0.5g/L的硫脲制备酸洗液，将钕铁硼永磁体置于酸液中清洗2-3min，然后置于500mL的无水乙醇中进行超声清洗1-2min，完成后置于500ml的20g/L磺基水杨酸和500ml的10g/L氟化氢铵混合液中进行活化，活化时间1min，活化温度25℃；
(2)化学镀镍，称取300ml的26g/L的六水合硫酸镍溶液、300ml的30g/L的次磷酸钠溶液、100ml的30g/L的硼砂溶液、100ml的30g/L的柠檬酸钠溶液、100ml的30g/L的氟化铵溶液、100ml的3g/L的丁二酸溶液配制化学镀液，将预处理过的钕铁硼永磁体置于化学镀液中，在82℃化学镀温度下、化学镀镍35min，所得化学镀镍层厚度为13μm；
(3)直流磁控溅射镀DyAl合金薄膜，在化学镀镍的钕铁硼磁体表面进行磁控溅射镀膜，采用FJL560CI1型超高真空磁控溅射与离子束联合溅射系统进行，溅射靶材为Dy35A165合金，工作真空度为1.0Pa，直流电源镀膜，溅射电流0.67A，功率300W，气氛为高纯氩气，磁控溅射镀膜时间为1.5h，镀膜结束后，在800℃温度下采用真空热扩渗处理，处理6h，所得DyAl合金薄膜层的厚度为15μm；
(4)、表面脉冲电镀，称取150g的六水合硫酸镍、15g的氯化铵、15g的硼酸，加入1000ml蒸馏水，置于50℃恒温水浴锅中加热使其溶解，加入1g的十二烷基硫酸钠于上述溶液中，磁力搅拌30min，加入50g的纳米Cr粉于上述溶液中，升高温度至65℃，超声波震动30min混合均匀配制电镀液，调节电镀液pH值为6.8，在65℃下保温备用，以纯度为99％的镍板为阳极，以钕铁硼为阴极，使用SMD-30型数控双脉冲电镀电源进行电镀，电镀电流密度3.0A/dm2，脉冲占空比为0.4，电镀时间40min，所得Ni-Cr复合镀层的厚度8μm。
本发明的一种耐腐蚀多镀层钕铁硼的腐蚀性能测试根据GB/T10125-1997标准测试，以无镀层的钕铁硼永磁体为对比试样，各实施例性能检测结果如表1所示。
表1、各实施例产品的性能
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。