[发明专利]一种提高钕铁硼永磁体表面电镀锌层结合力的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及材料表面处理领域，具体的说是一种提高钕铁硼材料表面电镀锌层结合力的方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料以优异的磁性能、价格比及丰富的资源储备，迅速进入工业化社会。但钕铁硼材料表面孔隙多、疏松粗糙、极易氧化生锈，导致耐腐蚀性差，严重限制了它的应用范围。

国内外很多人为了提高钕铁硼磁体的耐腐蚀性，已经做了许多研究，如合金化处理和表面处理，但通过添加合金元素虽然可以在一定程度上提高磁体的耐腐蚀性能，但效果非常有限，而且有时会以损害磁体的磁性能为代价。同时，合金化的方法也将提高材料成本，并且不能从根本上解决磁体腐蚀的固有缺陷。通过对钕铁硼永磁体进行表面防护处理，可以在不损害磁性能的条件下，大大提高磁体的耐腐蚀性能，而且还可以降低钕铁硼表面处理的成本。

国内外主要对钕铁硼进行表面处理，来提高镀层的结合力和耐蚀性，较多采用电镀工艺处理，原因是电镀是指通过电化学方法在固体表面上沉积一薄层金属或合金的过程，其优点为：对电镀设备要求不高，工艺条件较容易满足，成膜速度快，价格便宜，易于大批量生产。

目前，电镀锌在表面处理方面占有主要地位，它占电镀总量的60%～65%。同时，镀锌的成本低，废水处理简单，对设备不会造成腐蚀，有利于降低钕铁硼材料表面处理的成本。但是目前钕铁硼电镀锌工艺前处理过于复杂，结合力也不理想，影响了钕铁硼电镀锌的应用。虽然常规电镀的前处理，对解决镀锌层起皮和脱落有一定的作用，但由于除油溶液和酸洗除锈液添加甲酸或氨水调节pH，导致浸镀锌层与基体结合不牢固，虽然表面电镀锌层比较完整，但结合力不好。因此，可以说镀层与基体结合力差的问题，是影响电镀锌技术在钕铁硼防腐技术中推广应用的最大障碍。

发明内容

发明目的：

本发明提供了一种提高钕铁硼永磁体表面电镀锌层结合力的方法，采用酸洗和浸镀工艺相结合后进行镀锌的预处理，取消了常规酸洗后还要进行活化的工艺，工艺简单，操作方便。

技术方案：

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种提高钕铁硼永磁体表面电镀锌层结合力的方法，其特征在于：将钕铁硼永磁体进行打磨后，按以下步骤进行：（1）碱洗除油、（2）酸洗、（3）浸镀、（4）电镀锌处理。

碱洗除油的配方及工艺条件为：磷酸钠60-80 g/L、碳酸钠40-60 g/L、氢氧化钠5-10 g/L、OP-10 乳化剂0.5-1.0 g/L、十二烷基硫酸钠0.1-0.5 g/L，温度60-70℃，处理时间：1-2min。

步骤（2）酸洗在步骤（1）碱洗除油并清洗后进行，酸洗的配方及工艺条件为：硝酸40-60 mL/L、六次甲基四胺1.0-2.0 g/L、十二烷基硫酸钠0.1-0.5 g/L，温度为15-25℃，处理时间为15-25s。

浸镀的配方及工艺条件为：硫酸锌20-40g/L、焦磷酸钠100-120 g/L、碳酸钠5-10g/L、氟化钠3-5/L，温度80-85℃，处理时间30-40s。

电镀锌处理的配方及工艺条件为：氯化锌50-60 g/L、氯化钾180-200 g/L、硼酸30-40 g/L、苄叉丙酮10-20g/l、苯甲酸钠30-40 g/l、OP-10乳化剂150- 200 g/l、糖精1-2 g/l、烟酸2-3 g/l、丁炔二醇0.05-0.1 g/l；pH为5-6，阴极电流密度：1-5A/dm²，温度15-55℃，电镀时间30-60min。

优点及效果： 

本发明是一种提高钕铁硼永磁体表面电镀锌层结合力的方法，具有如下优点：

（1）本发明利用可控的酸洗溶液获得浸镀锌所需表面，取消了常规酸洗后还要进行活化的工艺，具有工艺简单，操作方便等优点；

（2）不使用甲酸调节除油液的pH，酸洗溶液不使用氨水调节pH，也不使用氢氟酸作为溶液成分，减少对操作者和环境均产生不利影响的问题；

（3）虽然以硝酸为主要酸洗除锈成分，但酸洗效果一般不易控制，本发明通过加入适量缓蚀剂、润湿剂等，可以控制酸洗后表面状态，在适当的条件下，使影响结合力的钕铁硼表面氧化膜得以除去，并且有利于浸镀锌层的制备，实现直接浸镀锌获得电镀锌的可靠的底层，之后可进行常规电镀锌，可以获得结合力和耐蚀性都优良的镀锌层；

（4）经前处理后形成有利于电镀锌的底层，实现了在钕铁硼表面的直接电镀锌。

附图说明：