[发明专利]一种提高钕铁硼永磁体表面磷化膜耐蚀性的方法有效

专利信息
申请号: 201210481482.8 申请日: 2012-11-23
公开(公告)号: CN102965655B 公开(公告)日: 2017-10-31
发明(设计)人: 孙硕;苏博;张有平;王勇;刘磊;娄桂艳;迟松江 申请(专利权)人: 沈阳工业大学
主分类号: C23C22/42 分类号: C23C22/42
代理公司: 沈阳智龙专利事务所(普通合伙)21115 代理人: 宋铁军,周楠
地址: 110870 辽宁省沈*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 提高 钕铁硼 永磁体 表面 磷化 膜耐蚀性 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及钕铁硼材料表面电镀领域,具体的说是一种提高钕铁硼材料永磁体表面磷化膜耐蚀性的方法。

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。

通过钕铁硼永磁体表面磷化处理,可以提高钕铁硼材料的防护性能,是一种比较简单的防护手段。但目前磷化膜耐蚀性不高,通常只作为防护的底层使用,限制了它的应用。而目前通过改变磷化液的组成和工艺来提高膜层的耐蚀性的研究还比较少。

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磷化膜耐蚀性的方法,其目的是为了解决目前钕铁硼磷化膜耐蚀性较低,以及为提高磷化膜耐蚀性传统工艺磷化后还需要铬酸钝化处理的问题。

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磷化膜耐蚀性的方法,其特征在于:采用复配的磷化液进行磷化,在磷化处理前还进行如下步骤:(1)碱洗除油,(2)酸洗;磷化液组成和工艺为:磷酸二氢钾50-90 g/L、磷酸5-15mL/L、硝酸锌1-3g/L、硝酸钠0.5-2.0 g/L、钼酸铵0.5-2.5g/L、十二烷基硫酸钠0.1-0.35 g/L、磺基水杨酸0.1-0.5 g/L;pH=1.5-2.5,磷化温度25-55℃,磷化时间为20-40min。

步骤(1)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)酸洗的配方及工艺条件为:硝酸40-60mL/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。

磷化后需要在60-70℃下进行烘干处理。

优点及效果:

本发明是一种提高钕铁硼永磁体表面磷化膜耐蚀性的方法,具有如下优点:

(1)本发明利用可控的酸洗溶液获得磷化所需表面,取消了常规酸洗后还要进行表面调整的工艺,具有工艺简单,操作方便等优点;

(2)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出去,使磷化后的膜层与基体结合良好;

(3)磷化液中的促进剂的种类及用量对烧结型钕铁硼永磁材料表面磷化成膜过程影响较大;钼酸铵作为促进剂,其强氧化性能在磷化过程中将Fe2+ 氧化成Fe3+,其强氧化性能促进磷化膜的形成,可获得高均匀性、耐蚀性好的磷化膜层;

(4)选取十二烷基硫酸钠为促进剂,十二烷基硫酸钠实际上是表面活性剂,表面活性剂并不直接参与成膜反应,但表面活性剂具有的润湿性和渗透性,降低了金属表面的界面张力,增加了磷化液与金属表面的润湿,加速了磷化过程中生成的氢气从金属表面逸出,起到了阴极去极化作用,促进了磷化的进行;

(5)选用硝酸钠为促进剂,是由于少量的硝酸根添加到磷化液中可以提高磷化成膜的速度和细化晶粒,改变磷化膜的组成,硝酸根是具有良好的载氧能力的促进剂,在其作用下,得到的磷化膜的耐蚀性能得到很大的提高;

(6)磺基水杨酸作为辅助促进剂,是因为其配位作用,可以很好的促进磷化膜的形成;

(7)硝酸锌除了提供硝酸根之外,主要是可以提供少量锌离子,通过与基体活性点接触,改善表面的活性点分布,使表面活性趋于均匀一致。有利于膜层均匀致密。

附图说明:

图1(a)为钕铁硼基体样品的形貌图,图1(b)为钕铁硼磷化后样品的形貌图;

图2为钕铁硼磷化后磷化膜的能谱分析图。

具体实施方式:

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