[发明专利]一种永磁材料的表面处理技术

说明书

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，本发明涉及一种用于永磁材料的表面处理 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。另一方面，如何降低材料在电镀过程中的磁通损失越 来越成为一个尖锐的问题。将已经成膜的钕铁硼材料测完磁通后，在 150℃，放置1小时后降温到常温，这样2～3次之后，再测钕铁硼永 磁材料的磁通值。这两次磁通值的变化百分比就是高温减磁。通常工 艺所做的材料的高温减磁在2～15％。

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、电泳漆等多种方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种永磁材料的表面处理方法，主要降低材 料的磁通损失，另外一方面可以让材料在高温环境下使用而不影响材 料的性能。

根据本发明，一种永磁材料的表面处理方法通过镀锌打底，再镀 中性镍来提高材料的防腐性能，和高温减磁性能。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 进行磨光；

(2)脱脂除油：加入磷酸钠、碳酸钠或氢氧化钠进行脱脂除油；

(3)酸洗除锈：再加入硝酸溶液进行酸洗除锈；

(4)酸液活化：对酸洗后的永磁材料在硫酸中进行活化；

(5)镀锌打底：对永磁材料在镀锌液中进行镀锌打底；

(6)镀镍成膜：对永磁材料在镀镍液中进行镀镍成膜。

其中，镀锌技术是可以是钾盐镀锌液，也可以是铵盐镀锌液，硫 酸盐镀锌液，还可以是碱性镀锌液。具体地，钾盐镀锌液包括氯化钾 180～230克/升、氯化锌50～100克/升、硼酸20～50克/升；碱性镀锌 液包括氧化锌8～15克/升、氢氧化钠100～150克/升；铵盐镀锌液包 括氯化铵220～280克/升、氯化锌30～35克/升；硫酸盐镀锌液包括硫 酸锌300～400克/升、硼酸30～50克/升。

其中，镀镍液包括七水合硫酸镍70～120克/升，中性络合剂 80～160克/升，氯化钠15～45克/升，硼酸25～55克/升。所述中性络 合剂为柠檬酸钠、或者柠檬酸钠和三乙醇胺。

其中，所述中性络合剂与硫酸镍的重量比R为1.5～1.3。其中， 镀镍液还包括三乙醇胺20～30毫升/升。

其中，镀镍的温度为45～55℃，镀镍的pH为6.5～7.5，镀镍的时 间为25～90分钟。

其中，所述镍层厚度在5～30微米，电镀晶形呈柱状晶，晶粒大 小在5～100纳米。

其中，所述镀锌层厚度在2～10微米，晶粒大小在5～15纳米。

其中，所述永磁材料为烧结钕铁硼永磁材料或粘结钕铁硼永磁材 料。

本发明的电镀层表面均匀，耐蚀性高，PCT(高温高压试验) 96小时和500小时的湿热试验(温度85℃、湿度80，相对湿度100％)， 具有良好的防腐效果。

另外，作为钕铁硼产品高温失磁也是一个很重要的问题。本发明 的表面处理方法的高温减磁率在1％以下，也相应低于同类产品(而 同类产品的高温减磁率是2～5％)。