摘要

本發(fā)明提供了 一種用于電鍍釹鐵硼永磁材料 的錫鎳合金鍍液和采用錫鎳合金鍍液對釹鐵硼永 磁材料進(jìn)行電鍍錫鎳合金的方法，該方法包括以 下步驟：采用機(jī)械振磨對釹鐵硼永磁材料表面進(jìn) 行磨光;使用磷酸鈉、碳酸鈉和氫氧化鈉混合脫 脂液對磨光后的釹鐵硼永磁材料進(jìn)行脫脂除油; 使用硝酸溶液對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行酸洗除銹; 使用硫酸溶液對酸洗后的釹鐵硼永磁材料進(jìn)行活 化;在錫鎮(zhèn)合金鍍液中對活化后的釹鐵硼永磁材 料進(jìn)行鍍錫鎳合金成膜。該方法不僅能降低鍍膜 的厚度，還能大大提高釹鐵硼永磁材料的耐腐蝕 性能。

1. 一種用于電鍍釹鐵硼永磁材料的錫鎳合金鍍液，其特征在于，所述錫鎳合金鍍液包 括：氯化亞錫20?40克/升、六水合氯化鎳20?40克/升、焦磷酸鉀180?220克/升、 氨水4?8ml/L、氨基乙酸15?25克/升、絡(luò)合劑2?6克/升。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫鎳合金鍍液，其特征在于，所述絡(luò)合劑為乙二胺。

3. 一種釹鐵硼永磁材料電鍍錫鎳合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)倒角磨光：采用機(jī)械振磨對釹鐵硼永磁材料表面進(jìn)行磨光;

(2)脫脂除油：使用磷酸鈉、碳酸鈉和氫氧化鈉混合脫脂液對磨光后的釹鐵硼永磁材 料進(jìn)行脫脂除油;

(3)酸洗除銹：使用硝酸溶液對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行酸洗除銹;

(4)酸液活化：使用硫酸溶液對酸洗后的釹鐵硼永磁材料進(jìn)行活化;

(5)鍍錫鎳合金成膜：在錫鎳合金鍍液中對活化后的釹鐵硼永磁材料進(jìn)行鍍錫鎳合金 成膜，其中，所述錫鎳合金鍍液包括：氯化亞錫20?40克/升、六水合氯化鎳20?40克/ 升、焦磷酸鉀180?220克/升、氨水4?8ml/L、氨基乙酸15?25克/升和絡(luò)合劑2?6 克/升;

(6)后處理：使用封孔劑處理電鍍后的鍍層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進(jìn)行電鍍時，所述錫鎳合金鍍液的溫度為 45 ?55°C，pH 為 7. 5 ?8. 5，電流密度為 0. 5 ?1. 5A/dm2。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述絡(luò)合劑為乙二胺。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述封閉劑為水性鍍鎳封閉劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述鍍層的厚度為12?18微米。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，封孔之前要使用三道去離子水清洗鍍層。

9.根據(jù)權(quán)利要求3?8任一項所述的方法，其特征在于，所述釹鐵硼永磁材料為燒結(jié)釹 鐵硼。

10.根據(jù)權(quán)利要求3?8任一項所述的方法，其特征在于，在使用封孔劑后處理，鍍層的 鹽霧性能在240小時以上。

用于錫鎳合金鍍液和采用該鍍液對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行電鍍的方法

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及一種表面處理方法，特別涉及一種用于電鍍釹鐵硼永磁材料的錫鎳合 金鍍液，以及采用錫鎳合金鍍液對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行電鍍錫鎳合金的方法。

背景技術(shù)

[0002] 釹鐵硼永磁材料是一種燒結(jié)磁性材料，其在燒結(jié)成型的過程中，在表面形成大量 的氣孔，這些氣孔增加了后續(xù)電鍍的難度。這些氣孔會導(dǎo)致電鍍后基體與鍍層結(jié)合不良、電 鍍?nèi)芤簾o法滲透到氣孔中，以及導(dǎo)致氣孔處鍍層搭橋，嚴(yán)重影響了釹鐵硼永磁材料表面處 理的質(zhì)量，進(jìn)而影響了釹鐵硼永磁材料的耐腐蝕性能。釹鐵硼永磁材料作為磁性材料中的 磁王，其性質(zhì)非?；顫?，很容易被外界的酸堿腐蝕，失去磁性。所以釹鐵硼永磁材料表面處 理的好壞直接關(guān)系到釹鐵硼永磁材料的使用壽命和性能。

[0003]目前，釹鐵硼永磁材料的防腐方法有很多。例如，公開號為CN1058053A的中國發(fā) 明專利申請公開了一種對釹鐵硼合金進(jìn)行電鍍鎳的方法，該方法為將釹鐵硼合金基體用除 油劑進(jìn)行表面除油，經(jīng)水洗后，浸入鹽酸水溶液中，再經(jīng)水洗后放入堿性溶液中，再經(jīng)水洗 后重新放入鹽酸水溶液中，再水洗后放入鍍液中進(jìn)行電鍍。該申請只是泛泛的提及了通過 其提供的方法可以提高釹鐵硼合金的耐腐蝕性能，而沒有提供任何耐腐蝕性能數(shù)據(jù)。

[0004] 公開號為CN 1448544A的中國發(fā)明專利申請公開了一種釹鐵硼永磁材料表面防 護(hù)技術(shù)，該技術(shù)采用材料表面電鍍鎳技術(shù)，在前處理工藝中采用材料表面封孔技術(shù)，在施鍍 工藝中采用中性鍍液施鍍20-30分鐘后立即在酸性鍍液中施鍍1-3小時的復(fù)合鍍技術(shù)。由 于該方法需要先電鍍中性鎳，然后再電鍍酸性鎳，因此工藝復(fù)雜。

[0005] 中國專利申請CN 1058053A和CN 1448544A在此并入本發(fā)明作為參考。

[0006] 而我們都知道，釹鐵硼永磁材料通常應(yīng)用于例如空調(diào)電機(jī)、汽車電機(jī)或電梯電機(jī) 等中，都不得不面臨高溫和濕潤的環(huán)境，有時還可能應(yīng)用于含鹽分的濕氣中。因此，要求釹 鐵硼永磁材料具有較高的耐蝕性。

發(fā)明內(nèi)容

[0007] 本發(fā)明的一個目的在于提供了 一種用于電鍍釹鐵硼永磁材料的錫鎳合金鍍液，所 述錫鎳合金鍍液包括：氯化亞錫20?40克/升、六水合氯化鎳20?40克/升、焦磷酸鉀 180?220克/升、氨水4?8ml/L、氨基乙酸15?25克/升、絡(luò)合劑2?6克/升。其中， 所述絡(luò)合劑為乙二胺。

[0008] 本發(fā)明的又一目的在于提供了一種釹鐵硼永磁材料電鍍錫鎳合金的方法，所述方 法包括以下步驟：

[0009] (1)倒角磨光：采用機(jī)械振磨對釹鐵硼永磁材料表面進(jìn)行磨光;

[0010] (2)脫脂除油：使用磷酸鈉、碳酸鈉和氫氧化鈉混合脫脂液對磨光后的釹鐵硼永 磁材料進(jìn)行脫脂除油;

[0011] (3)酸洗除銹：使用硝酸溶液對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行酸洗除銹;

[0012] (4)酸液活化：使用硫酸溶液對酸洗后的釹鐵硼永磁材料進(jìn)行活化;

[0013] (5)鍍錫鎳合金成膜：在錫鎳合金鍍液中對活化后的釹鐵硼永磁材料進(jìn)行鍍錫鎳 合金成膜，其中，所述錫鎳合金鍍液包括：氯化亞錫20?40克/升、六水合氯化鎳20?40 克/升、焦磷酸鉀180?220克/升、氨水4?8ml/L、氨基乙酸15?25克/升和絡(luò)合劑 2?6克/升;優(yōu)選地，所述絡(luò)合劑為乙二胺。

[0014] (6)后處理：使用封孔劑處理電鍍后的鍍層。優(yōu)選地，所述封閉劑為水性鍍鎳封閉 劑。所述鍍層的厚度為12?18微米。

[0015] 優(yōu)選地，進(jìn)行電鍍時，所述錫鎳合金鍍液的溫度為45?55°C，pH為7. 5?8. 5，電 流密度為0. 5?1. 5A/dm2。

[0016] 優(yōu)選地，封孔之前要使用三道去離子水清洗鍍層。

[0017] 優(yōu)選地，所述釹鐵硼永磁材料為燒結(jié)釹鐵硼

[0018] 優(yōu)選地，在使用封孔劑后處理，鍍層的鹽霧性能在240小時以上。

[0019] 按照本發(fā)明所提供的方法，首先采用常規(guī)機(jī)械振磨對釹鐵硼永磁材料表面進(jìn)行磨 光，這樣有利于鍍層與基體更好地結(jié)合。隨后用磷酸鈉、碳酸鈉和氫氧化鈉對磨光后的釹鐵 硼永磁材料進(jìn)行常規(guī)脫脂除油。為了去除釹鐵硼永磁材料表面的氧化物，用硝酸溶液對釹 鐵硼永磁材料進(jìn)行常規(guī)酸洗除銹。在酸洗除銹中，最好使用濃度較低的硝酸，這是因為，硝 酸濃度太高會造成酸洗過量，導(dǎo)致釹鐵硼永磁材料的磁性能降低;而硝酸濃度太低則造成 酸洗不充分，影響到耐腐蝕性改善的效果。

[0020] 酸洗除銹后，用水清洗釹鐵硼永磁材料，然后用硫酸溶液對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行 常規(guī)活化處理，這是預(yù)處理的最后一步，經(jīng)活化后的釹鐵硼永磁材料即可進(jìn)行電鍍。

[0021 ] 本發(fā)明使用錫鎳合金鍍液對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行電鍍，使用錫代替部分鎳可以降 低生產(chǎn)成本。該錫鎳合金鍍液包括氯化亞錫20?40克/升、六水合氯化鎳20?40克/ 升、焦磷酸鉀180?220克/升、氨水4?8ml/L、氨基乙酸15?25克/升和絡(luò)合劑2?6 克/升，其中添加絡(luò)合劑有利于鍍液的穩(wěn)定，提高鍍液的均鍍和深鍍能力，同時改善鍍層外 觀。

[0022] 本發(fā)明提供的方法還可以包括后處理步驟，即對電鍍后的釹鐵硼永磁材料進(jìn)行封 孔處理。在進(jìn)行封孔處理前，先使用去離子水對錫鎳合金鍍層進(jìn)行清洗，這樣的清洗至少進(jìn) 行三次，只有對錫鎳合金鍍層進(jìn)行清洗才能保證封孔效果。經(jīng)過封孔處理可以進(jìn)一步降低 了鍍層的孔隙率，提高了釹鐵硼永磁材料的鹽霧性能。

[0023] 本發(fā)明所提供的釹鐵硼永磁材料電鍍錫鎳合金的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

[0024] (1)與公開號為CN 1448544A的中國發(fā)明專利申請所提供的方法相比，該方法只 需對釹鐵硼永磁材料電鍍一層錫鎳合金，減少了操作工序，提高生產(chǎn)效率。

[0025] (2)使用錫鎳合金鍍液對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行電鍍，在釹鐵硼永磁材料基體上形 成錫鎳合金鍍層，也就是說使用錫來代替一部分鎳，這樣不僅結(jié)合了錫、鎳這兩種金屬的優(yōu) 點(diǎn)，而且節(jié)省了昂貴的鎳金屬，降低了生產(chǎn)成本。

[0026] (3)使用本發(fā)明提供的方法，不僅能降低鍍層的厚度，而且能提高釹鐵硼永磁材料 的耐腐蝕性能。通常來講，釹鐵硼永磁材料的鍍層越厚，其耐腐蝕性能越好，但是所使用的 金屬也就越多，大大地增加了成本。與傳統(tǒng)鍍鎳方法相比，本發(fā)明提供的方法通過使用特定。

錫鎳合金鍍液，并控制電鍍過程中的電流密度以及錫鎳合金鍍液的溫度和PH，在鍍層厚 度僅為傳統(tǒng)鍍鎳鍍層厚度的60?70%的情況下，大幅度提高了釹鐵硼永磁材料的耐腐蝕 性能。例如，在文獻(xiàn)《釹鐵硼磁體防腐蝕研究》(2000年《磁學(xué)與磁性材料文集》磁學(xué)與磁性 材料文集(二)P89)公開的方法中，鍍層厚度達(dá)到20微米以上，但釹鐵硼永磁材料的鹽霧 性能不超過100小時;而使用本發(fā)明提供的方法，鍍層厚度僅為12?18微米，釹鐵硼永磁 材料的鹽霧性能達(dá)到了 240小時以上。

[0027] (4)本發(fā)明提供的方法通過有效的封孔后處理，進(jìn)一步降低了鍍層的孔隙率，提高 了釹鐵硼永磁材料的鹽霧性能。

[0028] (5)本發(fā)明提供的方法是一種堿性無氰的電鍍工藝，所使用的鍍液環(huán)保無毒，鍍液 對環(huán)境和設(shè)備腐蝕小，廢水處理方便。

[0029] 通過使用本發(fā)明所提供的方法，可以顯著提高釹鐵硼永磁材料的耐蝕性，這樣可 以使所制備的釹鐵硼永磁材料具有更廣泛的使用范圍，可以應(yīng)用于空調(diào)電機(jī)、汽車電機(jī)或 電梯電機(jī)等高溫、濕潤的環(huán)境。同時，還使所制備的釹鐵硼永磁材料具有更長的使用壽命。

具體實施方式

[0030] 為使貴審查員能進(jìn)一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其他目的，現(xiàn)結(jié)合所附較佳實 施例詳細(xì)說明如下，所說明的較佳實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。 [0031 ] 在本發(fā)明中，所使用的釹鐵硼永磁材料可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的任何方 法來制備。例如，按一定的合金配方熔煉制備合金錠，并對該合金錠進(jìn)行破碎制粉，并且通 過成型得到壓坯，隨后將壓坯在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，最后進(jìn)行回火處理得到燒結(jié)的釹 鐵硼永磁材料。

[0032] 實施例1

[0033] 將3公斤D15*4的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料在振磨機(jī)中磨光3小時。使用10L的脫脂 劑，其組成為磷酸鈉30g/升、碳酸鈉8g/升和氫氧化鈉8g/升，對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行脫脂 除油后，用5%的硝酸溶液酸洗除去釹鐵硼永磁材料表面的氧化物，然后用水清洗3次。再 用5%的硫酸溶液對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行活化，隨后進(jìn)行電鍍，將上述預(yù)處理完的釹鐵硼永 磁材料放入錫鎳合金鍍液中，該錫鎳合金鍍液的組成為：氯化亞錫20克/升、六水合氯化鎳 20克/升、焦磷酸鉀180克/升、氨水4ml/L、氨基乙酸15克/升、絡(luò)合劑乙二胺為2克/ 升，。進(jìn)行電鍍時，錫鎳合金鍍液的溫度為45°C、pH為7. 5，電流密度為0. 5A/dm2，電鍍時間 為200min。電鍍結(jié)束后，錫鎳合金鍍層的厚度為18微米。用去離子水清洗錫鎳合金鍍層三 次，然后釹鐵硼永磁材料過封孔劑進(jìn)行封孔，封孔后用吹風(fēng)機(jī)吹干釹鐵硼永磁材料表面的 水分，最后在100°C的烘箱中烘干20min。其中，所使用的封孔劑是由廣州天至環(huán)?？萍加?限公司生產(chǎn)的NF1080水性鍍鎳封閉劑。

[0034] 實施例2

[0035] 將3公斤D15*4的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料在振磨機(jī)中磨光3小時。使用10L的脫脂 劑，其組成為磷酸鈉30g/升、碳酸鈉8g/升和氫氧化鈉8g/升，對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行脫脂 除油后，用5%的硝酸溶液酸洗除去釹鐵硼永磁材料表面的氧化物，然后用水清洗3次。再 用5%的硫酸溶液對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行活化，隨后進(jìn)行電鍍，將上述預(yù)處理完的釹鐵硼永 磁材料放入錫鎳合金鍍液中，該錫鎳合金鍍液的組成為：氯化亞錫30克/升、六水合氯化鎳30克/升、焦磷酸鉀200克/升、氨水6ml/L、氨基乙酸20克/升、絡(luò)合劑乙二胺4克/ 升。進(jìn)行電鍍時，錫鎳合金鍍液的溫度為50°C、pH為8. 0，電流密度為lA/dm2，電鍍時間為 lOOmin。電鍍結(jié)束后，錫鎳合金鍍層的厚度為15微米。用去離子水清洗錫鎳合金鍍層三 次，然后釹鐵硼永磁材料過封孔液進(jìn)行封孔，封孔后用吹風(fēng)機(jī)吹干釹鐵硼永磁材料表面的 水分，最后在100°C的烘箱中烘干20min。其中，所使用的封孔劑是由廣州天至環(huán)?？萍加?限公司生產(chǎn)的NF1080水性鍍鎳封閉劑。

[0036] 實施例3

[0037] 將3公斤D15*4的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料在振磨機(jī)中磨光3小時。使用10L的脫脂 劑，其組成為磷酸鈉30g/升、碳酸鈉8g/升和氫氧化鈉8g/升，對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行脫 脂除油后，用5%的硝酸溶液酸洗除去釹鐵硼永磁材料表面的氧化物，然后用水清洗3次。 再用5%的硫酸溶液對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行活化，隨后進(jìn)行電鍍，將上述預(yù)處理完的釹鐵硼 永磁材料放入錫鎳合金鍍液中，該錫鎳合金鍍液的組成為：氯化亞錫40克/升、六水合氯 化鎳40克/升、焦磷酸鉀220克/升、氨水8ml/L、氨基乙酸25克/升、絡(luò)合劑乙二胺6克 /升進(jìn)行電鍍時，錫鎳合金鍍液的溫度為55°C、pH為8. 5，電流密度為1. 5A/dm2，電鍍時間 為60min。電鍍結(jié)束后，錫鎳合金鍍層的厚度為12微米。用去離子水清洗錫鎳合金鍍層三 次，然后釹鐵硼永磁材料過封孔液進(jìn)行封孔，封孔后用吹風(fēng)機(jī)吹干釹鐵硼永磁材料表面的 水分，最后在100°C的烘箱中烘干20min。其中，所使用的封孔劑是由廣州天至環(huán)?？萍加?限公司生產(chǎn)的NF1080水性鍍鎳封閉劑。

[0038] 對比實施例1

[0039] 將3公斤D15*4的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料在振磨機(jī)中磨光3小時。使用10L的脫脂 劑，其組成為磷酸鈉30g/升、碳酸鈉8g/升和氫氧化鈉8g/升，對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行脫脂 除油后，用5%的硝酸溶液酸洗除去釹鐵硼永磁材料表面的氧化物，然后用水清洗3次。再 用5%的硫酸溶液對釹鐵硼永磁材料進(jìn)行活化，隨后進(jìn)行電鍍，將上述預(yù)處理完的釹鐵硼永 磁材料放入瓦特鎳溶液中，該瓦特鎳鍍液的組成為：七水合硫酸鎳200克/升、六水合氯化 鎳40克/升、硼酸50克/升、潤濕劑十二烷基硫酸鈉0. 2克/升，鍍液的溫度為50°C、pH 值為4. 0，電流密度為1. OA/dm2，電鍍時間為lOOmin。鍍層的厚度為25微米。用去離子水 清洗工件三次，然后釹鐵硼永磁材料過封孔液進(jìn)行封孔，封孔后用吹風(fēng)機(jī)吹干釹鐵硼永磁 材料表面的水分，最后在100°C的烘箱中烘干20min。其中，所使用的封孔劑是由廣州天至 環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的NF1080水性鍍鎳封閉劑。

[0040] 銼刀實驗

[0041] 取實施例1-3所制備的電鍍錫鎳合金的釹鐵硼永磁材料和對比實施例1所制備的 電鍍鎳的釹鐵硼永磁材料各100個進(jìn)行銼刀實驗。實驗方法如下：將釹鐵硼永磁材料試樣 用臺虎夾固定后，用銼刀銼削試樣的邊緣，銼刀面與試樣鍍層表面呈45°，從基體金屬向鍍 層方向銼。重復(fù)上述操作5次后，觀察銼削過的部位，試樣表面的鍍層以不離開基體金屬為 合格，否則為不合格，銼刀實驗結(jié)果列于表1中。

[0044] 高溫高壓試驗和鹽霧試驗

[0045] 取實施例1-3所制備的電鍍錫鎳合金的釹鐵硼永磁材料和對比實施例1所制備的 電鍍鎳的釹鐵硼永磁材料各100個進(jìn)行高溫高壓試驗。高溫高壓試驗的條件為：容器壓力 2個大氣壓、容器溫度120°C，濕度為100%。實驗設(shè)備為弘禹儀器科技股份有限公司生產(chǎn)的 高溫高壓老化實驗箱，型號為PCT-35。高溫高壓試驗的判斷標(biāo)準(zhǔn)為：鍍層無開裂、起皮，表 面無紅銹。高溫高壓試驗的結(jié)果列于表2中。

[0046] 取實施例1-3所制備的電鍍錫鎳合金的釹鐵硼永磁材料和對比實施例1所制備的 電鍍鎳的釹鐵硼永磁材料各100個進(jìn)行鹽霧試驗。鹽霧試驗的條件為：鹽水濃度5%、鹽霧 箱內(nèi)溫度為35°C，壓力桶溫度為47°C，噴霧方式為連續(xù)噴霧。實驗設(shè)備為青島索爾實驗設(shè) 備有限公司生產(chǎn)的精密型鹽水噴霧試驗機(jī)。鹽霧試驗的判斷標(biāo)準(zhǔn)為：鍍層表面無紅銹。鹽 霧試驗的結(jié)果列于表2中。

[0047] 表2顯示了實施例1-3的電鍍錫鎳合金和對比實施例1的電鍍鎳的釹鐵硼永磁材 料的高溫高壓試驗和鹽霧試驗的結(jié)果：

[0050] 需要聲明的是，上述發(fā)明內(nèi)容及具體實施方式意在證明本發(fā)明所提供技術(shù)方案的 實際應(yīng)用，不應(yīng)解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的精神和原理 內(nèi)，當(dāng)可作各種修改、等同替換、或改進(jìn)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求書為準(zhǔn)。