[發明專利]一種釹鐵硼材料電鍍鎳溶液及其配制和使用方法

無效

• 申請號: 201210350185.X
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN103668350A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 徐衛紅;張新龍;張友平
• 申請（專利權）人: 橫店集團東磁股份有限公司
• 主分類號: C25D3/12
• 分類號: C25D3/12
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及釹鐵硼磁性材料表面處理領域，具體是涉及一種用于釹鐵硼磁性材料防腐的添加了釔和納米二氧化硅的電鍍鎳溶液及其配制和使用方法。

背景技術

近年來，釹鐵硼磁性材料由于具有優異的磁性能，在電子工業、汽車、通訊等諸多領域得到廣泛的應用。但由于該材料是由稀土金屬釹、純鐵和硼以粉末冶金的工藝制備而成，其表面相對疏松多孔，故化學穩定性差，在使用環境中容易發生氧化生銹，而且在濕熱條件下會發生嚴重的電化學腐蝕，惡化了磁性能，大大降低了其使用壽命。因此對釹鐵硼磁性材料進行嚴格的表面防護處理就極為重要。

目前，解決釹鐵硼磁性材料腐蝕問題的主要方法有電鍍、化學鍍、磷化和電泳等表面處理工藝。由于化學鍍存在著使用周期短、價格昂貴及大量的污水處理導致環境的惡化等缺陷，而磷化、電泳等工藝防腐性能普遍比較差，因此從結合力、耐蝕性、綜合成本以及環境污染等方面考慮，通常采用電鍍工藝，其中鍍鎳工藝尤為常用。但一方面釹鐵硼工件形狀眾多而且復雜，鍍鎳過程中電流分布極不均勻，導致材料表面鎳鍍層厚薄相差很大；另一方面普通的鎳鍍層本身孔隙率也相當高，而鎳鍍層對釹鐵硼基體來說是屬于陰極性鍍層，只有盡可能減少鍍鎳層的孔隙，才能更好地保護基體金屬。因此通過提高鍍鎳層厚度分布的均勻性及降低鍍鎳層孔隙率，對于釹鐵硼防腐工程有十分重要的意義。

由于稀土元素具有獨特的電子層結構和化學性能，在電沉積過程中加入少量的稀土化合物后,可以改善鍍液的分散能力和深鍍能力,從而提高鍍層厚度分布的均勻性。而隨著技術的發展，近年來出現的納米電鍍，通過納米固體顆粒與金屬共沉積，具有獲得更致密、孔隙率極低的金屬鍍層，這兩種技術越來越得到人們的關注。??　

發明內容

本發明針對現有釹鐵硼磁性材料電鍍鎳層厚度分布不均勻以及孔隙率較高的缺陷，提供一種用于釹鐵硼磁性材料的添加了釔和納米二氧化硅的電鍍鎳溶液及其配制和使用方法。

本發明的目的是通過以下技術方案得以實施的：

一種釹鐵硼材料電鍍鎳溶液，以1升電鍍鎳溶液計，其中含硫酸鎳80-350g，氯化鎳20-80g，硼酸30-55g，硫酸釔0.1-5g，納米二氧化硅0.04-2g，其余為純水。

本發明還提供了上述的釹鐵硼材料電鍍鎳溶液的配制方法，包括如下步驟：

（1）把配方中的硫酸鎳、氯化鎳一起加水溶解；

（2）把配方中的硼酸加入沸水（是指在一個大氣壓下（標準大氣壓）到達水的沸點的水）中，充分溶解；

（3）把步驟（2）得到的溶液倒入步驟（1）得到的溶液中，攪拌均勻；

（4）用堿溶液調節步驟（3）得到的溶液pH值為4.0～5.5；

（5）把硫酸釔和納米二氧化硅加入步驟（4）得到的溶液中，溶解攪拌均勻；

（6）加純水至規定體積并攪拌均勻；

（7）過濾，得到所需的釹鐵硼材料電鍍鎳溶液。

作為優選，根據本發明所述的一種釹鐵硼材料電鍍鎳溶液的配制方法，其中，所述的堿溶液為濃度5%-20%?w/v的氫氧化鈉溶液。

本發明還提供了上述的釹鐵硼材料電鍍鎳溶液的使用方法，包括：在電鍍前，先用堿溶液調節電鍍鎳溶液的pH值至4.0～5.5；然后將電鍍鎳溶液加熱至40-60℃，并保持恒溫，把經除油和酸洗過的釹鐵硼磁體浸入電鍍鎳溶液中作為陰極，以金屬作為陽極，通入直流電，即可獲得鍍層。

作為優選，根據本發明所述的一種釹鐵硼材料電鍍鎳溶液的使用方法，其中，所述的堿溶液為5%-20%?w/v的氫氧化鈉溶液。

作為優選，根據本發明所述的一種釹鐵硼材料電鍍鎳溶液的使用方法，其中，所述的陽極采用金屬鎳。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的效果：

1）當稀土加入到鍍鎳溶液中后，由于其本身獨特的性能使稀土極易吸附在陰極即釹鐵硼材料表面，改變了陰極界面的雙電層結構，從而增大了陰極極化作用，提高了鍍鎳層的分散能力和深鍍能力。

（2）本發明把高度彌散的納米二氧化硅加入電鍍溶液中與鎳共沉積。在電鍍過程中，高度彌散的納米二氧化硅的加入，抑制了金屬鎳晶體沿著晶枝方向的長大，使新的晶核不斷生成，從而形成了致密的金屬鎳鍍層，大幅降低了鎳鍍層的孔隙率，提高了材料的防腐能力。

（3）電鍍鎳溶液中同時添加了釔和納米二氧化硅后，這兩種物質具有較好的協同作用，促使獲得的鎳鍍層不僅結晶細致，孔隙率極低，而且改善了鍍鎳溶液的分散能力，提高了不同電流密度處鍍層厚度分布的均勻性，有效地提高了鍍鎳層的耐腐蝕能力。

具體實施方式