CN102787321A - 烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液及其退镀工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液及其退镀工艺。一种烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液，其液溶剂为去离子水或干净的自来水，溶质的各组分及其含量：防染盐S，60-90g/L；乙二胺，120-150ml/L；防腐络合剂，20-40g/L；无机酸，50-100ml/L。溶质还包括表面活性剂，0.5-1g/L。防腐络合剂为柠檬酸钠或柠檬酸三铵；无机酸为硝酸或硝酸铵；表面活性剂为硫氰酸钾或硫氰酸钠或者硫氰酸氨。退镀工艺的步骤是：准备退镀槽；配置退镀液；实施退镀；清除产品上的退镀液。本退镀液性能稳定、退镀效果好、成本低；退镀操作简便、杜绝了污染、减轻了操作人员的身体危害、并使变废为宝，效益显著。

Description

烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液及其退镀工艺

技术领域       

本发明涉及一种对钕铁硼表面镀层的电镀次品进行退镀的退镀液及其使用退镀液实施退镀的工艺。具体地说是一种烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液及其退镀工艺。

背景技术

钕铁硼稀土永磁材料自上世纪80年代发展至今，已在电子工业、汽车制造业、风力发电、航空、航天等高科技领域获得了高速发展和广泛的应用。但由于其化学活性强，表面易被氧化、腐蚀，最终易使磁体表面及结构发生变化，磁性能急剧下降，最终出现爆碎现象。所以为了提高钕铁硼产品的防腐性，保证其磁性能不下降，有必要在钕铁硼表面进行防腐处理。因此，促使该行业的表面处理防腐工程应运而生，且取得了令人满意的成绩。目前，常规的处理方式其中就有镀镍铜镍工艺，占市场约三分之二的比例。因产品镀镍铜镍可以提高产品的防腐性及抗磨损性，改善产品表面的外观效果为银白色，且不影响产品的磁通使用效果，受到广大生产厂家的好评。因此，在钕铁硼行业中，钕铁硼镀镍铜镍的工艺产品前景广阔。但是，在钕铁硼镀镍铜镍工艺生产过程中，难免会产生一定量的不良品或返工品，如不及时返工处理，可能要造成大量的报废，给制造商造成巨大的损失。所以，如何对钕铁硼镀镍铜镍层的电镀次品进行退镀处理提到了十分重要的位置，引起了钕铁硼稀土永磁材料行业的高度重视。

由于钕铁硼稀土永磁材料的特殊性，一般的酸性退镀液是绝对不能使用的，否则会造成磁体彻底报废。现时，钕铁硼不良镀层或电镀次品的退镀常采用剧毒氰化钠退镀工艺，其配方和工艺如下：

氰化钠：50-90g/L，防染盐S：90-160g/L，氨水：5-8ml/L，PH值：9-11，温度         60-80℃。

    由于氰化钠是剧毒化学品，在使用过程中，易污染环境且挥发大量的有毒气体，对操作人员有致命的危害。国家对剧毒化学品的采购、运输、储存等都有极其严格的控制。且国家也逐步地禁止含氰药品的使用。另外，如使用其他含有强酸或强碱的退镀工艺时，当产品表面镀层退除后，产品的基体已经严重腐蚀，完全失去其利用价值，造成严重的报废。虽然目前也有分步骤无氰的退镀方法，但操作步骤繁琐，效率低下。

随着烧结钕铁硼表面镀镍铜镍镀层的广泛利用，开发出一种对烧结钕铁硼基体损伤小，能够快速、同步退除表面镍铜镍镀层，且不影响产品公差及磁通量，以达到满足烧结钕铁硼的电镀次品再利用，基本实现产品的零报废目标，提高产品的合格率的退镀液和操作更方便的退镀工艺已成为行业和社会的企盼。

发明内容

本发明之目的是改变上述缺陷和不足，向社会公开一种烧结钕铁硼镀层时对钕铁硼基体损伤较小，能够快速、同步退除表面镍铜镍镀层，且不影响产品公差及磁通量，以达到满足烧结钕铁硼的电镀次品再利用，基本实现产品的零报废目标，提高产品的合格率的退镀液。

本发明之另一个目的是公开一种操作方便的使用上述烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液的退镀工艺。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液，其特征在于：溶剂为去离子水或干净的自来水，溶质的各组分及其含量有：

防染盐S      60-90g/L，

乙二胺       120-150 ml/L，

无机酸        50-100ml/L

防腐络合剂    20-40g/L。

优化本技术方案的措施是：

所述的溶质中还有起催化剂作用的表面活性剂，其含量是0.5- 1g/L。

所述的退镀液的PH值为：10-11。

所述的防腐络合剂为柠檬酸钠或柠檬酸三铵，且含量都为20-40g/L。

所述的无机酸为硝酸，含量为50-100ml/L或硝酸铵，含量为50-100g/L。

所述的表面活性剂为硫氰酸钾或硫氰酸钠或硫氰酸氨，且含量都为0.5- 1g/L。

一种使用上述的烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液的退镀工艺，其特征在于具体操作步骤如下：

步骤一：准备退镀槽

退镀槽应由玻璃、PP或PVC塑料材料制成，上面标有以“L”容积单位的刻度或另外配备量杯一个，洗净备用；

步骤二：配置退镀液    

1）加去离子水或干净的自来水至退镀槽槽体所需的位置处，而后按含量60-90g/L加入所需的防染盐S；

2） 按含量20-40g/L加入所需的防腐络合剂：柠檬酸钠或柠檬酸三铵；

3） 待防染盐S和防腐络合剂完全溶解后，按含量120-150 ml/L加入所需的乙二胺；

4）待乙二胺完全混合融入溶液后，按含量50-100ml/L加入所需的硝酸或含量50-100g/L的硝酸铵； 

5）待溶液完全络合溶解后，再加入按含量0.5- 1g/L所需的表面活性剂：硫氰酸钾或硫氰酸钠或硫氰酸氨；

6）测定PH值10-11；一般PH值较稳定，无需调整；PH值不符合时可以氨水或醋酸调整；

步骤三：实施退镀：

1）将温度按钮设定在60-80℃范围中，打开加热开关； 

2）待温度达到60℃时，放入所要退镀的钕铁硼表面镀镍铜镍镀层的电镀次品；

3）在退镀2-3小时后，关上加热开关及停止其他的设备运行，打开或取出产品，观察退镀效果，可采取一次性退镀完毕或者选择性的挑拣已退镀好的产品，其余再延长半小时至产品表面退除干净为止；

步骤四：清除产品上的退镀液

待产品退镀完毕后，及时用超声波清洗产品表面的退镀液，以防产品表面的退镀液滴淋到其他设备或地面上污染环境。

进一步优化本技术方案的措施有：

在上述步骤二4）中加入无机酸前，将无机酸用去离子水或干净自来水1：1 稀释，并缓缓地加入。在加入时，因反应强烈，会有烟雾放出，需注意安全。

在所述步骤四中退镀时，将需退镀的钕铁硼电镀次品放入非铁、铜制成的滚桶或耐高温的塑料网袋内，以方便操作和观察、防止退镀液对此产生腐蚀，且不会影响退镀液的使用寿命。

本发明退镀液中的各组分之作用如下：

乙二胺为腐蚀剂，与烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层发生氧化还原反应后，能将镍、铜同步溶解；    

防染盐S作为辅助盐，调节本发明的退镀液的PH值，提高了退镀液的稳定性，延长了退镀液的使用周期，从而降低了该退镀液的成本；

防腐络合剂用于烧结钕铁硼退镀液的金属溶解；且在烧结钕铁硼镍铜镍镀层时，对基体起到缓冲保护作用，防止基体腐蚀；

无机酸的硝酸或硝酸铵起到镀镍、铜层溶解促进剂；

表面活性剂作为退镀液的表面促进剂，可以增加退镀液的退镀速度，提高退镀效率。

PH值10-11规范了退镀液的PH值碱性范围。PH碱性值太高或太低都对退镀液的使用周期及退镀效果造成较大影响。

温度的规范可以使退镀液有一定的温度范围。温度太高时，退镀液的消耗量较大，且稳定性较差，而温度太低时，退镀的产品表面金属溶解速度变得太慢，影响退镀的效率及质量。所以一定要控制好温度在60-80℃左右。

本发明的优点是：

由于退镀液排除了剧毒化学品“氰化钠”，杜绝了退镀过程中的环境污染，同时大大减轻了操作人员的身体危害。

本退镀液和退镀工艺达到了一次性可以同时退掉镍铜镍镀层的效果，且不伤害产品基体，不影响产品表面工差，减少了因电镀次品产生的报废，提高了产品的合格率。

所使用的溶质都是常规化学药品，易采购、价格低廉、无毒，易操作，温度低时，退速慢些，温度高时，退速快些，且不论退镀多久，产品的表面都不会产生腐蚀现象，退镀液还可反复利用。

具体实施方式

以下结合实际的案例对本技术进行详细的描述。

随取需要进行镍铜镍镀层退镀的钕铁硼产品5组，每组50片作为退镀样品。将上述各组需退镀样品分别浸泡在实施例配置的退镀液里，待镍铜镍镀层完全退除后，用超声波清洗，干燥后，作为实施例样品。

然后分别抽样再测试经实施例的退镀液退镀后的实施例样品，观察镍铜镍镀层在不同含量退镀液浓度时的反应变化及退镀后的产品质量有无影响等。

实施例1-5中使用的烧结钕铁硼产品是随意选自性能为45M，￠18毫米×￠9.5毫米×2.9毫米的圆环，表面为镀镍铜镍镀层的钕铁硼电镀次品。在以下每个实施例中，各取50片作为试样。

实施例1

烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液的溶剂为去离子水或干净的自来水，溶质的组分及含量为：

    防染盐S                60g/L，

乙二胺                120 ml/L，

防腐络合剂：柠檬酸钠   20g/L，

无机酸： 硝酸          50ml/L，

表面活性剂：硫氰酸钾   0.5g/L；

退镀工艺具体操作步骤如下：

首先把去离子水或干净的自来水放入玻璃杯或PP或PVC塑料退镀槽内，总容积为5升，把去离子水加到总容积的二分之一。   

然后把以上的药品，将无机酸的硝酸用纯净水或干净的自来水1：1 稀释后，按防染盐S、防腐络合剂、 乙二胺 、无机酸、表面活性剂次序，按上述所需含量放入，并完全溶解后，把去离子水或干净的自来水补加到位，测量PH值为10，温度达到60℃时，取50片准备好的标准试样置于非铁、铜制成的滚桶或耐高温的塑料网袋内，放入退镀液中，保持60℃温度，在3小时30分钟后退镀结束，取出试样，超声波清洗干净作为实施例样品1。

实施例2 

结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液的溶剂为去离子水或干净的自来水，溶质的组分及含量为：

    防染盐S               70g/L，

乙二胺                130 ml/L，

防腐络合剂：柠檬酸钠   30g/L，

无机酸： 硝酸          80ml/L，

表面活性剂：硫氰酸钾   0.8g/L；

退镀工艺具体操作步骤如下：

首先把去离子水或干净的自来水放入玻璃杯或PP或PP或PVC塑料槽内，总容积为5升，把去离子水加到总容积的二分之一。

然后把以上的药品，将无机酸：硝酸用纯净水或干净的自来水1：1 稀释后，按防染盐S、防腐络合剂、 乙二胺 、无机酸、表面活性剂次序，按上述所需含量放入，并完全溶解后，把去离子水或干净的自来水补加到位，测量好PH值为10.5，温度达到60℃时，取50片准备好的标准试样置于非铁、铜制成的滚桶或耐高温的塑料网袋内，放入退镀液中，保持70℃温度，在3小时后退镀结束，取出试样，超声波清洗干净作为实施例样品2。

实施例3 

结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液的溶剂为去离子水或干净的自来水，溶质的组分及含量为：

    防染盐S                90g/L，

乙二胺                 150 ml/L，

防腐络合剂：柠檬酸钠    40g/L，

无机酸： 硝酸          100ml/L，

表面活性剂：硫氰酸钾     1g/L；

退镀工艺具体操作步骤如下：

首先把去离子水或干净的自来水放入玻璃杯、PP或PVC塑料退镀槽内，总容积为5升，把去离子水加到总容积的二分之一。

然后把以上的药品，将无机酸：硝酸用纯净水或干净的自来水1：1 稀释后，按防染盐S、防腐络合剂、 乙二胺 、无机酸、表面活性剂次序，按上述所需含量放入，并完全溶解后，把去离子水或干净的自来补加到位，测量好PH值为11，温度达到60℃时，取50片准备好的标准试样置于非铁、铜制成的滚桶或耐高温的塑料网袋内，放入退镀液中，而后保持80℃温度，在2小时30分钟后退镀结束，取出试样，超声波清洗干净作为实施例样品3。

实施例4 

实施例4与实施例2相接近，稍不同的是溶质的组分及含量为：防染盐S 65g/L，乙二胺 125 ml/L，防腐络合剂：柠檬酸钠25g/ L，无机酸：硝酸70ml/L，表面活性剂：硫氰酸钾 0.7g/L；PH值10.3保持温度65℃，退镀3小时，取出试样，超声波清洗干净作为实施例样品4。

实施例5 

实施例5与实施例3相接近，稍不同的是溶质的组分及含量为：防染盐S 80g/L，乙二胺140ml/L，防腐络合剂：柠檬酸钠35g/L，无机酸：硝酸90ml/L，表面活性剂：硫氰酸钾   0.9g/L；PH值10.7，保持温度75℃，退镀3小时，取出试样，超声波清洗干净作为实施例样品5。

对上述进行退镀后的1-5批实施例样品中进行产品厚度测量抽样情况是：

实施例1-5	退镀后产品厚度测量值（mm）	退镀后产品厚度平均值（mm）
			实施例1中抽取5片	2.85、2.84、2.85、2.83、2.84、	2.842
实施例2中抽取5片	2.84、2.85、2.84、2.85、2.83、	2.842
			实施例3中抽取5片	2.85、2.84、2.85、2.83、2.84、	2.842
实施例4中抽取5片	2.84、2.85、2.84、2.85、2.83、	2.842
			实施例5中抽取5片	2.85、2.84、2.85、2.83、2.84、	2.842

从以上抽检中可以看出：退镀液浓度越高、温度越高退镀进度越快，但产品退镀后的整体厚度公差没有变化，完全符合产品再次电镀要求。再次电镀镍铜镍后成品能符合客户要求，且不影响磁性能。

因此，退镀液中各溶质的含量在已规定范围内的变化不一一列举。

另外，以上实施例中的防腐络合剂：柠檬酸钠、无机酸：硝酸、表面活性剂：硫氰酸钾可分别由柠檬酸三铵，硝酸铵，硫氰酸钠或硫氰酸氨来代替，它们的效果基本等同，其实施例也不一一枚举。

若上述退镀液是已配置好的成品，则测量PH值合格后即可进入步骤三、步骤四实施操作，可获得同样的效果。

Claims (9)

1.一种烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液，其特征在于：溶剂为去离子水或干净的自来水，溶质的各组分及其含量有：

防染盐S      60-90g/L，

乙二胺       120-150 ml/L，

无机酸，      50-100ml/L，

防腐络合剂    20-40g/L。

2.根据权利要求1所述的烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液，其特征在于：所述的溶质中还有起催化剂作用的表面活性剂，其含量是0.5- 1g/L。

3.根据权利要求1或2所述的烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液，其特征在于：所述的退镀液的PH值为：10-11。

4.根据权利要求3所述的烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液，其特征在于：所述的防腐络合剂为柠檬酸钠或柠檬酸三铵，且含量都为20-40g/L。

5.根据权利要求4所述的烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液，其特征在于：所述的无机酸为硝酸，含量50-100ml/L或硝酸铵，含量50-100g/L。

6.根据权利要求2所述的烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液，其特征在于：所述的表面活性剂为硫氰酸钾或硫氰酸钠或硫氰酸氨，且含量都为0.5- 1g/L。

7.一种使用权利要求1所述的烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液的退镀工艺，其特征在于具体操作步骤如下：

步骤一：准备退镀槽

退镀槽应由玻璃、PP或PVC塑料材料制成，上面标有以“L”容积单位的刻度或另外配备量杯一个，洗净备用；

步骤二：配置退镀液    

1）加去离子水或干净的自来水至槽体所需的位置处，而后按含量60-90g/L加入所需的防染盐S；

2） 按含量20-40g/L加入所需的防腐络合剂：柠檬酸钠或柠檬酸三铵；

3） 待防染盐S和防腐络合剂完全溶解后，按含量120-150 ml/L加入所需的乙二胺；

4）待乙二胺完全混合融入溶液后，按含量50-100ml/L加入所需的硝酸或50-100g/L硝酸铵； 

5）待溶液完全络合溶解后，再加入按含量0.5- 1g/L所需的表面活性剂-硫氰酸钾或硫氰酸钠或硫氰酸氨；

6）测定PH值10-11；

步骤三：实施退镀：

1）将温度按钮设定在60-80℃范围中，打开加热开关； 

2）待温度达到60℃时，放入所要退镀的钕铁硼表面镀镍铜镍镀层的电镀次品；

3）在退镀2-3小时后，关上加热开关及停止其他的设备运行，打开或取出产品，观察退镀效果，可采取一次性退镀完毕或者选择性的挑拣已退镀好的产品，其余再延长半小时左右至产品表面退除干净为止；

步骤四：清除产品上的退镀液

待产品退镀完毕后，及时用超声波清洗产品表面的退镀液，以防产品表面的退镀液滴淋到其他设备或地面上污染环境。

8.根据权利要求7所述的烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液的退镀工艺，其特征在于：在步骤二4）加入无机酸前，将无机酸用去离子水或干净自来水1：1 稀释，并缓缓地加入。

9.根据权利要求7或8所述的烧结钕铁硼表面镍铜镍镀层的退镀液的退镀工艺，其特征在于：在所述步骤四中退镀时将需退镀的钕铁硼电镀次品放入非铁、铜制成的滚桶或耐高温的塑料网袋内，以方便操作和观察，并不会影响退镀液的使用寿命。