[发明专利]具有多层复合电镀层的稀土永磁体及在其上进行复合电镀的方法

说明书

技术领域

本发明涉及永磁体的表面处理领域，尤其是涉及一种多层复合电镀改善稀土永磁体表面耐蚀性的方法。

技术背景

随着稀土永磁体的应用范围逐渐扩大，对于磁体耐腐蚀要求日益提高。目前稀土永磁体考察耐蚀能力的方法主要有三个：一个是湿热实验，条件是80℃，90％RH，主要是考察磁体耐高温高湿的能力；第二个是高压釜实验，条件是120℃，100％RH，2个大气压，除了考察磁体耐高温高湿能力外，还可以考察磁体和镀层之间的结合程度以及磁体镀层的缺陷耐高压的能力；最后一个常用方法则是盐雾实验，条件是35℃，5％NaCl溶液连续喷雾，主要考察磁体耐盐腐蚀能力。

传统的表面处理方法很难满足当前对于磁体的耐腐蚀性能要求，特别是同时提高高压釜实验和盐雾实验两项耐腐蚀能力。通常，可以通过提高镀层厚度来提高磁体耐腐蚀能力，但是成本和效率都将受到影响。此外，镀层过厚也将使相同尺寸磁体的有效体积减小，从而降低磁性能。本专利在镀层总厚度保持不变的情况下通过多层镀层组合实现对于三种耐腐蚀实验指标都得到提高的目的。

含稀土的磁体，例如NdFeB磁体因亲和氧而具有强烈的腐蚀倾向。在加速腐蚀的气氛中，如于高湿环境或含盐环境中使用这种零件时，就需要用一些表面处理覆盖层的方法来保护磁性材料。目前，常用的表面处理方法包括：电泳环氧树脂、电镀镍、电镀锌、锡以及离子镀铝等方法。

通常，磁体的耐腐蚀能力通过以下三种实验来测试。分别是湿热实验，条件是80℃，90％RH，主要是考察磁体耐高温高湿的能力；高压釜实验(PCT)，条件是120℃，100％RH，2个大气压，除了考察磁体耐高温高湿能力外，还可以考察磁体和镀层之间的结合程度；盐雾实验，条件是35℃，5％NaCl溶液连续喷雾，主要考察磁体耐盐腐蚀能力。

这三种上述三种考察磁体耐腐蚀能力的实验分别侧重考察磁体及表面保护层在不同应用环境下的耐腐蚀要求。而不同保护层对于不同环境中的耐腐蚀性能各有优缺点。

举例来说，电泳环氧树脂的方法耐盐性能很好，盐雾实验可以超过200小时，但是电泳环氧树脂保护层对于湿热，特别是高压湿热环境非常敏感。同样，电镀锌磁体耐盐性很好，但是耐湿热性较差。

离子镀铝的磁体虽然耐盐性能很好，但是耐湿热性不高。即使经过热处理等方法提高后，在高湿高温高压实验下仅能耐受100小时。

对于传统的电镀镍磁体，有单层镍镀层，也有双层镍镀层等复合镀层。国内目前较为普遍的是镍铜镍复合镀层。根据专利CN92112861.4介绍，无论是采取镍铜镍复合镀层，还是铜镍复合镀层，即使在镀层厚度达到20μm时，耐盐雾和耐湿热分别也只能达到100小时和500小时。

而目前对于许多应用来说，尤其是汽车工业领城的应用，却需要一种既耐潮湿气候又抗含盐空气的镀层。因此要求带有保护镀层的磁体在湿热实验、高压釜实验和盐雾实验三种实验条件下耐受时间都要大大超过上述镀层水平。虽然可以通过将镀层厚度提高来实现三种实验耐受时间的增加，但是镀厚增加的缺点也是显而易见：它需要多得多的经济费用。此外，由于镀层厚度提高必然使磁性材料占总体积的比例减小，从而必须对磁体体系中的磁学性能以及还对磁体的可实现容许误差作出妥协。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种具有多层复合电镀层的稀土永磁体，以及在该永磁体上进行复合电镀的方法，通过多层镀层组合使得磁体在总镀层厚度保持不变的情况下实现了三种耐腐蚀实验指标的有效提高。使镀膜磁体不仅对含盐空气而且对潮湿气候都具有更高的耐蚀性的方法。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种具有多层复合电镀层的稀土永磁体，所述稀土永磁体包括稀土永磁体、第一层镍镀层、第二层铜镀层、第三层镍镀层、第四层铜镀层、第五层镍镀层、和第六层镍镀层；其中，镀层总厚度不大于25μm，所述第六层的厚度小于等于2μm，第一层至第五层的每层厚度大于等于3μm。

最好，所述第二层铜镀层的厚度和所述第一层镍镀层的厚度的比值为1∶1～1.5∶1；所述第四层铜镀层的厚度和所述第三层镍镀层的厚度的比值为0.5∶1～1∶1。

最好，所述第一层镍镀层、第三层镍镀层和第五层镍镀层的电镀液是采用瓦特镍的配方制得。瓦特镍的配方如下：NiSO₄：100-350g/L，NiCl：20-60g/L，H₃BO₃：35-45g/L。

最好，所述电镀液的pH值范围为3.5～5.5，温度范围为35～60℃，并且Ni²⁺浓度范围为1.0～2.0mol/L。