[發明專利]用于銅覆的鍍銅液及其對永磁材料的表面鍍銅方法

有效

• 申請號: 200710120680.0
• 申請日: 2007-08-23
• 公開（公告）號: CN101372740A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 白曉剛;潘廣麾
• 申請（專利權）人: 北京中科三環高技術股份有限公司;天津三環樂喜新材料有限公司
• 主分類號: C23C18/44
• 分類號: C23C18/44;C23C18/18
• 代理公司: 北京乾誠五洲知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 付曉青;李廣文

技術領域

本發明涉及材料的表面化學處理領域，尤其是涉及釹鐵硼永磁材料的表面鍍銅技術，具體地說，本發明涉及一種用于銅覆的鍍銅液，以及利用該鍍銅液對永磁材料的表面鍍銅方法。

背景技術

近年來釹鐵硼(NdFeB)永磁材料的應用和發展十分迅速，而釹鐵硼永磁材料的防護成功與否關系到材料能否推廣應用的關鍵技術之一。該材料主要是由稀土金屬釹Nd、鐵和硼等元素通過粉末冶金工藝制備而成。作為目前最強的磁性材料，已經廣泛應用于電鍍器件、機械、醫療、汽車等諸領域，應用前景十分廣闊。

釹鐵硼永磁材料應用的前提是首先要解決好釹鐵硼永磁材料的防腐問題。作為一種粉末冶金工藝制備而成的多孔材料，因其中的富釹相，釹鐵硼主相及邊界相很容易形成晶間腐蝕。釹鐵硼粉末合金中的稀土元素釹，性質活潑，使整個釹鐵硼合金的耐蝕性能變得很差，在濕熱的環境中極易生銹腐蝕，因腐蝕失效造成磁性能的下降或損壞，嚴重影響了釹鐵硼永磁體的使用壽命，降低了產品的穩定性和可靠性。釹鐵硼永磁材料的磁性能與其組織結構有很大的關系。釹鐵硼永磁體的主相是磁體磁性能的主要來源。對矯頑力貢獻最大的是富釹相。當釹鐵硼永磁材料發生腐蝕以后材料的磁性能將發生巨大的變化。因此，釹鐵硼永磁材料的防腐問題一直是釹鐵硼永磁材料需要解決的主要問題。

目前釹鐵硼永磁材料的防腐方法有很多。其中有電鍍鎳、電鍍鋅(CN1421547A、CN1056133A)、電鍍多層鎳、鍍銅(CN1514889A)，磷化、電泳漆等多種方法。

燒結釹鐵硼永磁體通過化學鍍銅的方法中，通常使用化學還原的方法。通常在硫酸銅、酒石酸鉀鈉、EDTA為主要組分的鍍銅液中添加一種還原劑，通常為甲醛、次磷酸鈉、硼氫化鈉(鉀)等。通過化學鍍銅的方法，使工件表面沉積一定厚度的銅層。

作為一種在釹鐵硼永磁體表面上形成銅鍍層的方法，上述化學鍍銅具有很高的實用價值。但是當還原沉積反應進行時，會產生氫氣。氫氣對于運用粉末冶金工藝制備的燒結釹鐵硼材料會發生一定的氫脆現象。對此，日本住友特殊金屬株式會社開發時一種新的鍍銅液和鍍銅工藝主要運用于粘結釹鐵硼永磁材料(CN1514889A)來減少這種現象。

本發明一個目的是提供技術以解決氫脆現象，另一方面是對CN1514889A專利申請中鍍銅液和鍍銅工藝的優化與改進。

發明內容

本發明的發明目的正是為了增強鍍銅液的穩定性，另一方面提高銅鍍膜的結合力和耐蝕性。

根據本發明，本發明提供了一種用于銅覆的鍍銅液，所述鍍銅液包括0.03～0.5摩爾/升的硫酸銅、0.10～0.3摩爾/升的亞硫酸鹽、0.1～0.7摩爾/升的絡合劑；pH調整至6.5～8.0。

其中，所述亞硫酸鹽為亞硫酸鈉和/或亞硫酸鉀。

其中，所述絡合劑包括氟化物、和選自EDTA、檸檬酸鈉、酒石酸鉀鈉和乙二胺中的一種或一種以上組分。

優選地，所述絡合劑包括氟化物、EDTA、和乙二胺/或酒石酸鉀鈉。更優選為所述絡合劑包括氟化物、EDTA、檸檬酸鈉、酒石酸鉀鈉和乙二胺。

其中，所述氟化物為氟化鈉或氟化鉀。

根據本發明，本發明還提供了一種對永磁材料的表面鍍銅方法，所述表面鍍銅方法采用所述的鍍銅液對經過預處理的永磁材料進行表面鍍銅，在釹鐵硼永磁材料表面形成銅層。

其中鍍銅溫度為10～65℃，鍍銅時間為5～40分鐘。

其中，所述永磁材料為燒結釹鐵硼永磁材料。

其中，永磁材料的預處理包括以下步驟：

(1)倒角磨光：采用機械振磨、滾磨倒角法對釹鐵硼永磁材料進行磨光；

(2)脫脂除油：加入磷酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉進行脫脂除油；

(3)酸洗除銹：再加入硝酸溶液進行酸洗除銹；

(4)酸液活化：對酸洗后的永磁材料在硫酸中進行活化。

實施本發明的最佳模式

本發明的銅鍍液中，硫酸銅0.03～0.3摩爾/升；亞硫酸鹽為0.10～0.2摩爾/升；絡合劑0.05～0.7摩爾/升；pH調整至6.5～8.0；其中，所述絡合劑包括氟化物、和選自EDTA、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、酒石酸鉀鈉和乙二胺中的一種或一種以上組分。其中，所述氟化物為氟化鈉、氟化鉀。

在永磁材料的預處理過程中，在脫脂除油中，使用磷酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉的用量最好分別為20～40g/升、10～20g/升、10～15g/升。

其中，在酸洗除銹中，使用硝酸的用量最好為1％～10％。

其中，在酸液活化中，使用硫酸的用量最好為5％～10％。