CN103757632A - 永磁材料的表面处理方法以及永磁材料 - Google Patents

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CN103757632A CN201110459066.3A CN201110459066A CN103757632A CN 103757632 A CN103757632 A CN 103757632A CN 201110459066 A CN201110459066 A CN 201110459066A CN 103757632 A CN103757632 A CN 103757632A
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白晓刚
潘广麾
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Tianjin San Huan Lucky New Materials Inc
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Beijing Zhong Ke San Huan High Tech Co Ltd
Tianjin San Huan Lucky New Materials Inc
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Abstract

本发明提供一种永磁材料的表面处理方法以及永磁材料。该方法包括：(1)对所述永磁材料的表面进行磨光；(2)对磨光后的永磁材料进行脱脂除油；(3)对脱脂除油后的永磁材料进行酸洗活化；(4)电镀镍而在其表面形成镍底层；(5)对电镀镍后的永磁材料化学镀覆而在其表面形成镍-聚四氟乙烯复合镀层；(6)对化学镀覆后的永磁材料水洗和干燥。使用该方法处理后的钕铁硼永磁材料耐高温高压、耐湿热又耐盐雾。

Description

永磁材料的表面处理方法以及永磁材料
技术领域
本发明涉及一种永磁材料的表面处理方法和永磁材料。
背景技术
近年来钕铁硼(NdFeB)永磁材料的应用和发展十分迅速，对钕铁硼永磁材料的有效防护是关系到钕铁硼永磁材料推广应用的关键技术之一。钕铁硼永磁材料主要是由稀土金属钕、铁和硼等元素通过粉末冶金工艺制备而成。作为目前磁性最强的材料，钕铁硼永磁材料已经广泛应用于电镀器件、机械、医疗、汽车等诸领域，应用前景十分广阔。
钕铁硼永磁材料广泛应用的前提是要解决好钕铁硼永磁材料的防腐问题。作为一种通过粉末冶金工艺制备而成的多孔材料，钕铁硼永磁材料由于富钕相存在于钕铁硼主相晶界而很容易发生晶间腐蚀。同时，钕铁硼粉末合金中的稀土元素钕的性质活泼，使整个钕铁硼合金的耐蚀性能变得很差，在湿热的环境中极易生锈腐蚀，因腐蚀失效造成磁性能的下降或损坏，严重影响钕铁硼永磁体的使用寿命，降低产品的稳定性和可靠性。钕铁硼永磁材料的磁性能与其组织结构有很大的关系，其中，钕铁硼永磁体的主相是磁体磁性能的主要来源，而富钕相对矫顽力的贡献最大。当钕铁硼永磁材料发生腐蚀以后，材料的磁性能将极大地被削弱。因此，钕铁硼永磁材料的防腐问题一直是需要解决的主要问题之一。
目前钕铁硼永磁材料的防腐方法有很多。其中有电镀镍、电镀锌(CN1421547A、CN1056133A)、电镀多层镍、镀铜(CN1514889A)、磷化、电泳漆等多种方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种钕铁硼永磁材料的表面处理方法，用该方法处理后的钕铁硼永磁材料耐高温高压、耐湿热且耐盐雾。
为了实现上述目的，本发明提供一种永磁材料的表面处理方法，该方法包括如下步骤：
对所述永磁材料进行预处理；
对预处理后的永磁材料表面电镀镍；
对电镀镍后的永磁材料化学镀聚四氟乙烯。
为了实现上述目的，本发明还提供一种永磁材料，其表面由内而外依次具有电镀镍形成的镍底层和化学镀覆形成的镍-聚四氟乙烯复合镀层。
利用本发明提供的表面处理方法处理后的钕铁硼永磁材料表面均匀，具有良好的防腐蚀性能：高温高压试验和湿热试验(温度80℃、湿度80、相对湿度100％)的抗蚀寿命均为500小时以上，中性盐雾试验的抗蚀寿命为200小时以上。
具体实施方式
为了更进一步说明本发明，现结合实施例详细说明如下。所说明的实施例仅用于说明本发明，并非用于限定本发明。
实施例1
先将2.3kg尺寸为
Figure BDA0000128029940000021
(外径×内径×厚度)的烧结钕铁硼永磁材料进行预处理，具体步骤是：在振磨机中机械振磨2小时，然后用碱性溶液(磷酸钠20g/L、碳酸钠10g/L和氢氧化钠10g/L)脱脂除油，随后在1％的硝酸溶液中酸洗除锈，水洗3次，再经5％硫酸活化。对上述预处理后的钕铁硼永磁材料用常规方法电镀镍，得到厚度为2μm的镍底层。对电镀后的钕铁硼永磁材料用PH4.6、镍离子浓度为6.0克/升的镍-聚四氟乙烯镀液进行化学镀覆。化学镀覆在88℃下于滚桶中进行45分钟。化学镀覆后的钕铁硼永磁材料表面形成了黑色的镍-聚四氟乙烯复合镀层。该复合镀层的厚度为8μm，磷含量为6wt％，聚四氟乙烯含量为15wt％，镍含量为77wt％。最后对钕铁硼永磁材料进行后处理，具体为水洗2次，吹干，包装成品。
实施例2
按照实施例1的方法对2.5kg尺寸为
Figure BDA0000128029940000031
的粘结钕铁硼永磁材料进行预处理。对预处理后的钕铁硼永磁材料用常规方法电镀镍，得到厚度为10μm的镍底层。对电镀后的钕铁硼永磁材料用PH4.6、镍离子浓度为6.0克/升的镍-聚四氟乙烯镀液进行化学镀覆。化学镀覆在92℃下于滚桶中进行60分钟。化学镀覆后的钕铁硼永磁材料表面形成了黑色的镍-聚四氟乙烯复合镀层。该复合镀层的厚度为20μm，磷含量为6wt％，聚四氟乙烯含量为1wt％，镍含量为77wt％。最后对钕铁硼永磁材料进行后处理，具体为水洗2次，吹干，包装成品。
实施例3
按照实施例1的方法对2.5kg尺寸为
Figure BDA0000128029940000032
的烧结钕铁硼永磁材料进行预处理。对预处理后的钕铁硼永磁材料用常规方法电镀镍，得到厚度为6μm的镍底层。对电镀后的钕铁硼永磁材料用PH4.6、镍离子浓度为6.0克/升的镍-聚四氟乙烯镀液进行化学镀覆。化学镀覆在89℃下于滚桶中进行55分钟。化学镀覆后的钕铁硼永磁材料表面形成了黑色的镍-聚四氟乙烯复合镀层。该复合镀层的厚度为15μm，磷含量为9wt％，聚四氟乙烯含量为15wt％，镍含量为76wt％。最后对钕铁硼永磁材料进行后处理，具体为水洗2次，吹干，包装成品。
实施例4
按照实施例1的方法对2.5kg尺寸为
Figure BDA0000128029940000033
的粘结钕铁硼永磁材料进行预处理。对预处理后的钕铁硼永磁材料用常规方法电镀镍，得到厚度为7μm的镍底层。对电镀后的钕铁硼永磁材料用PH4.6、镍离子浓度为6.0克/升的镍-聚四氟乙烯镀液进行化学镀覆。化学镀覆在88℃下于滚桶进行50分钟。化学镀覆后的钕铁硼永磁材料表面形成了黑色的镍-聚四氟乙烯复合镀层。该复合镀层的厚度为16μm，磷含量为6wt％，聚四氟乙烯含量为15wt％，镍含量为77wt％。最后对钕铁硼永磁材料进行后处理，具体为水洗2次，吹干，包装成品。
实施例5
按照实施例1的方法对3.5kg尺寸为
Figure BDA0000128029940000041
的烧结钕铁硼永磁材料进行预处理。对预处理后的钕铁硼永磁材料用常规方法电镀镍，得到厚度为9μm的镍底层。对电镀后的钕铁硼永磁材料用PH4.6、镍离子浓度为6.0克/升的镍-聚四氟乙烯镀液进行化学镀覆。化学镀覆在88℃下于滚桶进行75分钟。化学镀覆后的钕铁硼永磁材料表面形成了黑色的镍-聚四氟乙烯复合镀层。该复合镀层的厚度为20μm，磷含量为9wt％，聚四氟乙烯含量为15wt％，镍含量为76wt％。最后对钕铁硼永磁材料进行后处理，具体为水洗2次，吹干，包装成品。
实施例6
按照实施例1的方法对2.3kg尺寸为
Figure BDA0000128029940000042
的烧结钕铁硼永磁材料进行预处理。对预处理后的钕铁硼永磁材料用常规方法电镀镍，得到厚度为4μm的镍底层。对电镀后的钕铁硼永磁材料用PH4.6、镍离子浓度为6.0克/升的镍-聚四氟乙烯镀液进行化学镀覆。化学镀覆在90℃下于滚桶中进行45分钟。化学镀覆后的钕铁硼永磁材料表面形成了黑色的镍-聚四氟乙烯复合镀层。该复合镀层的厚度为11μm，磷含量为8wt％，聚四氟乙烯含量为12wt％，镍含量为80wt％。最后对钕铁硼永磁材料进行后处理，具体为水洗2次，吹干，包装成品。
实施例7
按照实施例1的方法对2.5k g尺寸为8mm×8mm×7mm的钕铁硼永磁材料进行预处理。对预处理后的钕铁硼永磁材料用常规方法电镀镍，得到厚度为8μm的镍底层。对电镀后的钕铁硼永磁材料用PH4.8、镍离子浓度为6.0克/升的镍-聚四氟乙烯镀液进行化学镀覆。化学镀覆在85℃下于滚桶中进行55分钟。化学镀覆后的钕铁硼永磁材料表面形成了黑色的镍-聚四氟乙烯复合镀层。该复合镀层的厚度为11μm，磷含量为7wt％，聚四氟乙烯含量为5wt％，镍含量为88wt％。最后对钕铁硼永磁材料进行后处理，具体为水洗2次，吹干，包装成品。
实施例8
按照实施例1的方法对2.5kg尺寸为8mm×8mm×7mm的钕铁硼永磁材料进行预处理。对预处理后的钕铁硼永磁材料用常规方法电镀镍，得到厚度为7μm的镍底层。对电镀后的钕铁硼永磁材料用PH4.6、镍离子浓度为6.0克/升的镍-聚四氟乙烯镀液进行化学镀覆。化学镀覆在85℃下于滚桶中进行65分钟。化学镀覆后的钕铁硼永磁材料表面形成了黑色的镍-聚四氟乙烯复合镀层。该复合镀层的厚度为10μm，磷含量为7wt％，聚四氟乙烯含量为2wt％，镍含量为91wt％。最后对钕铁硼永磁材料进行后处理，具体为水洗2次，吹干，包装成品。
对比例1
按照实施例1的方法对2.5kg尺寸为8mm×8mm×7mm的钕铁硼永磁材料进行预处理。对预处理后的钕铁硼永磁材料用常规方法电镀镍，得到厚度为7μm的镍镀层。对电镀后的钕铁硼永磁材料用PH4.6、镍离子浓度为6.0克/升的镍镀液进行化学镀覆。化学镀覆在85℃下于滚桶进行65分钟。化学镀覆后的钕铁硼永磁材料表面形成了镍镀层，该镀层的厚度为15μm，磷含量为8wt％，镍含量为92wt％。最后对钕铁硼永磁材料进行后处理，具体为水洗2次，吹干，包装成品。
对实施例1～8和对比例1所得的永磁材料进行防腐性能试验，并将试验结果记录在表1中。其中，防腐性能试验包括中性盐雾试验、湿热试验(温度85℃、湿度80、相对湿度100％)和高温高压试验(即PCT试验，试验条件为PH＝12.5、148℃、70Mpa)。中性盐雾试验按照国家标准GB 6458-86上记载的方法进行：将5％的氯化钠水溶液(pH为6.5～7.2)，在温度为35℃±2℃、相对湿度大于95％的条件下，以一定的降雾量(例如，12mL/(80cmm2·h ))喷洒在钝化膜上，采用连续喷雾的方式，每24小时为一个周期。
表1
Figure BDA0000128029940000061
由表1可以看出，永磁材料按照实施例1～8所提供的方法进行表面处理后，具有良好的防腐性能，不仅高温高压试验和湿热试验的抗蚀寿命分别达到了抗蚀寿命均为500小时以上，中性盐雾试验的抗蚀寿命为200小时以上。
本领域技术人员在本发明的精神和范围内，可对本发明进行各种修改、替换或改进。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种永磁材料的表面处理方法，其特征在于，所述表面处理方法包括如下步骤：
对所述永磁材料进行预处理；
对预处理后的永磁材料电镀镍而在其表面形成镍底层；
对电镀镍后的永磁材料化学镀覆而在其表面形成镍-聚四氟乙烯复合镀层；
对化学镀覆后的永磁材料进行后处理。
2.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述预处理包括如下步骤中的一个或多个：
对所述永磁材料的表面进行磨光；
对所述永磁材料进行脱脂除油；
对所述永磁材料进行酸洗活化。
3.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述后处理包括水洗和干燥。
4.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述镍底层的厚度为2～10μm。
5.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述镍-聚四氟乙烯复合镀层的厚度为8～20μm，该复合镀层中磷的含量为6～9wt％，聚四氟乙烯的含量为1～15wt％，镍的含量为76～93wt％。
6.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述永磁材料为烧结钕铁硼永磁材料或粘结钕铁硼永磁材料。
7.一种永磁材料，其特征在于，所述永磁材料表面由内而外依次具有电镀镍形成的镍底层和化学镀覆形成的镍-聚四氟乙烯复合镀层。
8.根据权利要求7所述的永磁材料，其特征在于，所述镍底层的厚度为2～10μm。
9.根据权利要求7所述的永磁材料，其特征在于，所述镍-聚四氟乙烯复合镀层的厚度为8～20μm，该复合镀层中磷的含量为6～9wt％，聚四氟乙烯为1～15wt％，镍含量为76～93wt％。
10.根据权利要求7所述的永磁材料，其特征在于，所述永磁材料为烧结钕铁硼永磁材料或粘结钕铁硼永磁材料。
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