[發(fā)明專利]一種釹鐵硼永磁材料的機械鍍鋅鋁鎳的表面處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010280103.X
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN102400145A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白曉剛;潘廣麾
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司;天津三環(huán)樂喜新材料有限公司
• 主分類號: C23C28/02
• 分類號: C23C28/02;C25D3/38;C23C24/04
• 代理公司: 北京乾誠五洲知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11042
• 代理人: 付曉青;李廣文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種釹鐵硼永磁材料的表面處理方法，特別涉及一種釹鐵硼永磁材料的機械鍍鋅鋁鎳的表面處理方法。

背景技術(shù)

近年來釹鐵硼(NdFeB)永磁材料的應(yīng)用和發(fā)展十分迅速，而釹鐵硼永磁材料的防護是關(guān)系到釹鐵硼永磁材料能否推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。釹鐵硼永磁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的。作為目前最強的磁性材料，釹鐵硼永磁材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電鍍器件、機械、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。

釹鐵硼永磁材料應(yīng)用的前提是首先要解決好釹鐵硼永磁材料的防腐問題。作為一種由粉末冶金工藝制備而成的多孔材料，釹鐵硼永磁材料中的富釹相、釹鐵硼主相和邊界相很容易形成晶間腐蝕。由于釹鐵硼粉末合金中的稀土元素釹的性質(zhì)活潑，因而使整個釹鐵硼合金的耐蝕性能變得很差，特別是在濕熱的環(huán)境中極易生銹腐蝕，并因腐蝕失效造成磁性能的下降或損壞，嚴(yán)重影響了釹鐵硼永磁材料的使用壽命，降低了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。釹鐵硼永磁材料的磁性能與其組織結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。釹鐵硼永磁材料的主相是其磁性能的主要來源，而對矯頑力貢獻(xiàn)最大的是富釹相。當(dāng)釹鐵硼永磁材料發(fā)生腐蝕以后，其磁性能將發(fā)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種，例如電鍍鎳、電鍍鋅(CN1421547A、CN1056133A)、電鍍多層鎳、鍍銅(CN1514889A)、磷化、電泳漆等。電鍍鋅是在直流電源的作用下，金屬鋅離子在陰極上被還原成金屬鋅，而機械鍍鋅則不需要直流電源，利用機械能量和化學(xué)促進劑的作用，在金屬零件上沉積鋅。具體方法為：在旋轉(zhuǎn)的滾筒內(nèi)放入被鍍零件、玻璃珠、水、化學(xué)促進劑和鋅粉，在滾筒達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，零件表面便生成結(jié)合力良好的連續(xù)鋅層。可見機械鍍鋅是物理和化學(xué)兩方面的作用所致。

申請?zhí)枮?2110408.5的中國發(fā)明專利申請公開了一種機械鍍鋅工藝。該機械鍍鋅工藝以工業(yè)鋅粉(150～300目)為原料，借助于專用的活化分散助鍍劑，用玻璃微珠作為沖擊介質(zhì)，可對金屬結(jié)構(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)件、鑄鐵管路等鐵基金屬工件進行機械鍍鋅，得到外表具有銀白色光澤的均勻、致密、光滑的純鋅鍍層。該純鋅鍍層具有良好的耐蝕性能和穩(wěn)定性。

另一方面，如何降低釹鐵硼永磁材料在表面處理過程中的磁通損失越來越成為一個尖銳的問題。測量已經(jīng)成膜的釹鐵硼永磁材料的磁通，然后在150℃下將該釹鐵硼永磁材料放置1小時后降溫到常溫，如此重復(fù)2-3次后，再測量該釹鐵硼永磁材料的磁通值。根據(jù)這兩次測量的磁通值可以計算出高溫減磁。經(jīng)過現(xiàn)有技術(shù)中的表面處理方法處理后的釹鐵硼永磁材料的高溫減磁通常為2-15％。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種釹鐵硼永磁材料的機械鍍鋅鋁鎳方法，所述方法包括如下步驟：

(1)倒角磨光：采用機械振磨或者滾磨倒角法對釹鐵硼永磁材料進行常規(guī)磨光；

(2)脫脂除油：使用磷酸鈉、碳酸鈉或氫氧化鈉進行常規(guī)脫脂除油；

(3)酸洗除銹：然后使用硝酸溶液對所述釹鐵硼永磁材料進行常規(guī)酸洗除銹、水洗、硫酸活化；

(4)閃鍍銅：使用鍍銅液在釹鐵硼永磁材料表面進行鍍銅層，所述鍍銅液包括0.03～0.5摩爾/升的硫酸銅，0.05～0.7摩爾/升的乙二胺四乙酸和0.02～0.3摩爾/升的亞硫酸鈉，且所述鍍銅液的pH為6.5～7.5；和

(5)機械鍍鋅鋁鎳：采用鍍鋅鋁鎳液對釹鐵硼永磁材料進行鍍鋅鋁鎳層，所述鍍鋅鋁鎳液包括基礎(chǔ)液、分散劑、沖擊介質(zhì)、以及金屬粉末；其中，所述基礎(chǔ)液包括20-80克/升的磷酸錳、0.5-5克/升的氯化亞錫、0.2-10克/升的氟化鉀和0.1-0.5克/升的表面活性劑0P-10，所述基礎(chǔ)液的pH為5.0-6.0；所述分散劑為1.0-5.0克/升的聚乙二醇水溶液；所述沖擊介質(zhì)為玻璃珠；所述金屬粉末為鋅、鋁和鎳金屬粉末。

優(yōu)選地，鍍銅時間為1分鐘。所述銅層的厚度為3-5微米。

優(yōu)選地，所述基礎(chǔ)液和所述分散劑的體積比為1∶1-3。

優(yōu)選地，所述玻璃珠的直徑為0.5-5微米，玻璃珠與磁體的重量比為1∶1-4。

優(yōu)選地，所述鋅、鋁和鎳金屬粉末的粒徑均為3-10微米。

優(yōu)選地，所述鋅、鋁和鎳金屬粉末的質(zhì)量比為5-10∶2-3∶1。

優(yōu)選地，所述鋅鋁鎳層的厚度為8-20微米。

優(yōu)選地，所述釹鐵硼永磁材料為燒結(jié)釹鐵硼永磁材料或粘結(jié)釹鐵硼永磁材料。