CN106521586A - 一种钕铁硼磁体的电镀锌方法 - Google Patents

一种钕铁硼磁体的电镀锌方法 Download PDF

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CN106521586A CN201611063238.4A CN201611063238A CN106521586A CN 106521586 A CN106521586 A CN 106521586A CN 201611063238 A CN201611063238 A CN 201611063238A CN 106521586 A CN106521586 A CN 106521586A
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陶勤飞
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Abstract

本发明公开了一种钕铁硼磁体的电镀锌方法，首次电镀锌处理采用的第一电镀溶液为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液由硫酸锌、硼酸和水混合而成，其中硫酸锌的浓度为200～400g/L，硼酸的浓度为20～50g/L，硫酸锌溶液的PH为3.5～5.5，温度为20～40℃，再次电镀锌处理采用的第二电镀溶液为碱性锌酸盐溶液，碱性锌酸盐溶液由氧化锌、氢氧化钠和水混合而成，其中氧化锌的浓度为6～20g/L，氢氧化钠的浓度为80～140g/L，碱性锌酸盐溶液的PH大于12，温度为20～40℃；优点是硫酸锌溶液不会对钕铁硼磁体造成腐蚀，第一镀锌层与钕铁硼磁体之间的结合力一致性较好，第二镀锌层不会对钕铁硼磁体造成腐蚀，镀锌层与钕铁硼磁体的结合力一致性较好且耐腐蚀性能好。

Description

一种钕铁硼磁体的电镀锌方法
技术领域
本发明涉及一种电镀锌方法，尤其是涉及一种钕铁硼磁体的电镀锌方法。
背景技术
镀锌层相对镀镍层来说具有成本低、操作简单以及与钕铁硼磁体结合力良好的优势，在钕铁硼磁体表面处理行业取得了广泛的应用。
现有的电镀锌方法主要有两种，分别为采用氯化锌溶液作为电镀液的电镀锌方法和采用硫酸锌溶液作为电镀液的电镀锌方法。采用氯化锌溶液作为电镀液的电镀锌方法，氯化锌颗粒比较细小，其电镀效率高，沉积速率快，电解液易于维护，但由于其主盐(氯化锌)中含有的氯离子会与钕铁硼磁体中的钕元素发生反应，造成钕铁硼磁体的腐蚀，一方面导致钕铁硼磁体磁性能降低，另一方面导致镀锌层与钕铁硼磁体的结合力波动大，剪切力测试值在15MPa-30MPa范围内波动。采用硫酸锌溶液作为电镀液的电镀锌方法相对于采用氯化锌溶液作为电镀液的电镀锌方法，虽然不会造成钕铁硼磁体基体的腐蚀，镀锌层与钕铁硼磁体的结合力一致性也较好(剪切力测试值在20MPa-30MPa范围内波动)，但是其主盐(硫酸锌)颗粒较大，镀锌层较为粗糙，分散能力差，镀锌层存在较多孔隙，由此导致耐腐蚀性较差，盐雾试验上一般只能达到24小时。
鉴此，设计一种不会造成钕铁硼磁体的腐蚀，镀锌层与钕铁硼磁体的结合力一致性较好，且耐腐蚀性能好的钕铁硼磁体的电镀锌方法具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种不会造成钕铁硼磁体的腐蚀，镀锌层与钕铁硼磁体的结合力一致性较好，且耐腐蚀性能好的钕铁硼磁体的电镀锌方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种钕铁硼磁体的电镀锌方法，包括以下步骤：
①将钕铁硼磁体进行电镀前处理；
②将前处理后的钕铁硼磁体装入电镀用滚筒中；
③将所述的滚筒放入装有第一电镀溶液的第一电镀池内进行首次电镀锌处理，钕铁硼磁体表面沉积形成第一镀锌层，所述的第一镀锌层的厚度为2～6μm，所述的第一电镀溶液为硫酸锌溶液，所述的硫酸锌溶液由硫酸锌、硼酸和水混合而成，其中硫酸锌的浓度为200～400g/L，硼酸的浓度为20～50g/L，所述的硫酸锌溶液的PH为3.5～5.5，温度为20～40℃；
④将所述的滚筒放入装有第二电镀溶液的第二电镀池内进行再次电镀锌处理，所述的第一镀锌层的表面沉积形成第二镀锌层，所述的第二镀锌层的厚度为2～6μm，所述的第二电镀溶液为碱性锌酸盐溶液，所述的碱性锌酸盐溶液由氧化锌、氢氧化钠和水混合而成，其中氧化锌的浓度为6～20g/L，氢氧化钠的浓度为80～140g/L，所述的碱性锌酸盐溶液的PH大于12，温度为20～40℃；
⑤将再次电镀锌处理后的钕铁硼磁体从所述的滚筒中取出，依次进行出光处理、钝化处理和吹干固化处理。
所述的步骤⑤中出光处理时间为5～30s，出光处理过程采用稀硝酸溶液作为出光溶液，所述的稀硝酸溶液由稀硝酸和水混合而成，其中稀硝酸的浓度为0.2～1ml/L。
所述的步骤⑤中钝化处理时间为10～40s，钝化处理过程采用三价铬溶液作为钝化溶液，所述的三价铬溶液由三价铬和水混合而成，其中三价铬的浓度为5～15ml/L，所述的三价铬溶液的PH为1.8～3.5，温度为20～40℃。
所述的步骤①中前处理的具体过程为：依次将钕铁硼磁体放入除油槽内进行除油处理、除锈槽内进行除锈处理和活化槽内进行活化处理。
与现有技术相比，本发明的优点在于通过首次电镀锌处理和再次电镀锌处理的结合，首次电镀锌处理过程中采用的第一电镀溶液为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液由硫酸锌、硼酸和水混合而成，其中硫酸锌的浓度为200～400g/L，硼酸的浓度为20～50g/L，硫酸锌溶液的PH为3.5～5.5，温度为20～40℃，首次电镀锌处理后沉积形成的第一镀锌层的厚度为2～6μm，硫酸锌溶液不会对钕铁硼磁体造成腐蚀，首次电镀锌处理后沉积形成的第一镀锌层作为预镀层，与钕铁硼磁体之间的结合力一致性较好，再次电镀锌处理过程中采用的第二电镀溶液为碱性锌酸盐溶液，碱性锌酸盐溶液由氧化锌、氢氧化钠和水混合而成，其中氧化锌的浓度为6～20g/L，氢氧化钠的浓度为80～140g/L，碱性锌酸盐溶液的PH大于12，温度为20～40℃，再次电镀锌处理后沉积形成的第二镀锌层的厚度为2～6μm，第二镀锌层附着在第一电镀层的表面，与钕铁硼磁体不直接接触，不会对钕铁硼磁体造成腐蚀，且第二镀锌层中含有的碱性锌酸盐与第一电镀层硫酸锌之间结合稳定，第二镀锌层致密度高，具有光泽的外观，由此本发明的方法不会造成钕铁硼磁体的腐蚀，镀锌层与钕铁硼磁体的结合力一致性较好(剪切力测试可达20MPa以上)，且耐腐蚀性能好，盐雾试验达到72h以上；
当出光处理时间为5～30s，出光处理过程采用稀硝酸溶液作为出光溶液，稀硝酸溶液由稀硝酸和水混合而成，其中稀硝酸的浓度为0.2～1ml/L时，稀硝酸溶液可以去除镀锌层表面的氧化膜，保证后续钝化层与镀锌层之间的结合力，进一步提高镀锌层的防腐性能；
当钝化处理时间为10～40s，钝化处理过程采用三价铬溶液作为钝化溶液，三价铬溶液由三价铬和水混合而成，其中三价铬的浓度为5～15ml/L，三价铬溶液的PH为1.8～3.5，温度为20～40℃时，钝化层以三价铬膜作为主体，进一步提高镀锌层的耐腐蚀性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的钕铁硼磁体的电镀锌方法作进一步详细描述。
实施例一：一种钕铁硼磁体的电镀锌方法，包括以下步骤：
①将钕铁硼磁体进行电镀前处理；
②将前处理后的钕铁硼磁体装入电镀用滚筒中；
③将滚筒放入装有第一电镀溶液的第一电镀池内进行首次电镀锌处理，钕铁硼磁体表面沉积形成第一镀锌层，第一镀锌层的厚度为2μm，第一电镀溶液为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液由硫酸锌、硼酸和水混合而成，其中硫酸锌的浓度为200g/L，硼酸的浓度为20g/L，硫酸锌溶液的PH为3.5，温度为20℃；
④将滚筒放入装有第二电镀溶液的第二电镀池内进行再次电镀锌处理，第一镀锌层的表面沉积形成第二镀锌层，第二镀锌层的厚度为2μm，第二电镀溶液为碱性锌酸盐溶液，碱性锌酸盐溶液由氧化锌、氢氧化钠和水混合而成，其中氧化锌的浓度为6g/L，氢氧化钠的浓度为80g/L，碱性锌酸盐溶液的PH大于12，温度为20℃；
⑤将再次电镀锌处理后的钕铁硼磁体从滚筒中取出，依次进行出光处理、钝化处理和吹干固化处理。
实施例二：一种钕铁硼磁体的电镀锌方法，包括以下步骤：
①将钕铁硼磁体进行电镀前处理；
②将前处理后的钕铁硼磁体装入电镀用滚筒中；
③将滚筒放入装有第一电镀溶液的第一电镀池内进行首次电镀锌处理，钕铁硼磁体表面沉积形成第一镀锌层，第一镀锌层的厚度为6μm，第一电镀溶液为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液由硫酸锌、硼酸和水混合而成，其中硫酸锌的浓度为400g/L，硼酸的浓度为50g/L，硫酸锌溶液的PH为5.5，温度为40℃；
④将滚筒放入装有第二电镀溶液的第二电镀池内进行再次电镀锌处理，第一镀锌层的表面沉积形成第二镀锌层，第二镀锌层的厚度为2～6μm，第二电镀溶液为碱性锌酸盐溶液，碱性锌酸盐溶液由氧化锌、氢氧化钠和水混合而成，其中氧化锌的浓度为20g/L，氢氧化钠的浓度为140g/L，碱性锌酸盐溶液的PH大于12，温度为40℃；
⑤将再次电镀锌处理后的钕铁硼磁体从滚筒中取出，依次进行出光处理、钝化处理和吹干固化处理。
实施例三：一种钕铁硼磁体的电镀锌方法，包括以下步骤：
①将钕铁硼磁体进行电镀前处理；
②将前处理后的钕铁硼磁体装入电镀用滚筒中；
③将滚筒放入装有第一电镀溶液的第一电镀池内进行首次电镀锌处理，钕铁硼磁体表面沉积形成第一镀锌层，第一镀锌层的厚度为3μm，第一电镀溶液为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液由硫酸锌、硼酸和水混合而成，其中硫酸锌的浓度为300g/L，硼酸的浓度为40g/L，硫酸锌溶液的PH为4，温度为30℃；
④将滚筒放入装有第二电镀溶液的第二电镀池内进行再次电镀锌处理，第一镀锌层的表面沉积形成第二镀锌层，第二镀锌层的厚度为3μm，第二电镀溶液为碱性锌酸盐溶液，碱性锌酸盐溶液由氧化锌、氢氧化钠和水混合而成，其中氧化锌的浓度为15g/L，氢氧化钠的浓度为100g/L，碱性锌酸盐溶液的PH大于12，温度为30℃；
⑤将再次电镀锌处理后的钕铁硼磁体从滚筒中取出，依次进行出光处理、钝化处理和吹干固化处理。
实施例四：一种钕铁硼磁体的电镀锌方法，包括以下步骤：
①将钕铁硼磁体进行电镀前处理；
②将前处理后的钕铁硼磁体装入电镀用滚筒中；
③将滚筒放入装有第一电镀溶液的第一电镀池内进行首次电镀锌处理，钕铁硼磁体表面沉积形成第一镀锌层，第一镀锌层的厚度为4μm，第一电镀溶液为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液由硫酸锌、硼酸和水混合而成，其中硫酸锌的浓度为350g/L，硼酸的浓度为25g/L，硫酸锌溶液的PH为4.5，温度为35℃；
④将滚筒放入装有第二电镀溶液的第二电镀池内进行再次电镀锌处理，第一镀锌层的表面沉积形成第二镀锌层，第二镀锌层的厚度为4μm，第二电镀溶液为碱性锌酸盐溶液，碱性锌酸盐溶液由氧化锌、氢氧化钠和水混合而成，其中氧化锌的浓度为12g/L，氢氧化钠的浓度为110g/L，碱性锌酸盐溶液的PH大于12，温度为25℃；
⑤将再次电镀锌处理后的钕铁硼磁体从滚筒中取出，依次进行出光处理、钝化处理和吹干固化处理。
实施例五：一种钕铁硼磁体的电镀锌方法，包括以下步骤：
①将钕铁硼磁体进行电镀前处理；
②将前处理后的钕铁硼磁体装入电镀用滚筒中；
③将滚筒放入装有第一电镀溶液的第一电镀池内进行首次电镀锌处理，钕铁硼磁体表面沉积形成第一镀锌层，第一镀锌层的厚度为2μm，第一电镀溶液为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液由硫酸锌、硼酸和水混合而成，其中硫酸锌的浓度为200g/L，硼酸的浓度为20g/L，硫酸锌溶液的PH为3.5，温度为20℃；
④将滚筒放入装有第二电镀溶液的第二电镀池内进行再次电镀锌处理，第一镀锌层的表面沉积形成第二镀锌层，第二镀锌层的厚度为2μm，第二电镀溶液为碱性锌酸盐溶液，碱性锌酸盐溶液由氧化锌、氢氧化钠和水混合而成，其中氧化锌的浓度为6g/L，氢氧化钠的浓度为80g/L，碱性锌酸盐溶液的PH大于12，温度为20℃；
⑤将再次电镀锌处理后的钕铁硼磁体从滚筒中取出，依次进行出光处理、钝化处理和吹干固化处理。
本实施例中，步骤⑤中出光处理时间为5～30s，出光处理过程采用稀硝酸溶液作为出光溶液，稀硝酸溶液由稀硝酸和水混合而成，其中稀硝酸的浓度为0.2～1ml/L。
本实施例中，步骤⑤中钝化处理时间为10～40s，钝化处理过程采用三价铬溶液作为钝化溶液，三价铬溶液由三价铬和水混合而成，其中三价铬的浓度为5～15ml/L，三价铬溶液的PH为1.8～3.5，温度为20～40℃。
本实施例中，步骤①中前处理的具体过程为：依次将钕铁硼磁体放入除油槽内进行除油处理、除锈槽内进行除锈处理和活化槽内进行活化处理。
实施例六：一种钕铁硼磁体的电镀锌方法，包括以下步骤：
①将钕铁硼磁体进行电镀前处理；
②将前处理后的钕铁硼磁体装入电镀用滚筒中；
③将滚筒放入装有第一电镀溶液的第一电镀池内进行首次电镀锌处理，钕铁硼磁体表面沉积形成第一镀锌层，第一镀锌层的厚度为6μm，第一电镀溶液为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液由硫酸锌、硼酸和水混合而成，其中硫酸锌的浓度为400g/L，硼酸的浓度为50g/L，硫酸锌溶液的PH为5.5，温度为40℃；
④将滚筒放入装有第二电镀溶液的第二电镀池内进行再次电镀锌处理，第一镀锌层的表面沉积形成第二镀锌层，第二镀锌层的厚度为2～6μm，第二电镀溶液为碱性锌酸盐溶液，碱性锌酸盐溶液由氧化锌、氢氧化钠和水混合而成，其中氧化锌的浓度为20g/L，氢氧化钠的浓度为140g/L，碱性锌酸盐溶液的PH大于12，温度为40℃；
⑤将再次电镀锌处理后的钕铁硼磁体从滚筒中取出，依次进行出光处理、钝化处理和吹干固化处理。
本实施例中，步骤⑤中出光处理时间为5～30s，出光处理过程采用稀硝酸溶液作为出光溶液，稀硝酸溶液由稀硝酸和水混合而成，其中稀硝酸的浓度为0.2～1ml/L。
本实施例中，步骤⑤中钝化处理时间为10～40s，钝化处理过程采用三价铬溶液作为钝化溶液，三价铬溶液由三价铬和水混合而成，其中三价铬的浓度为5～15ml/L，三价铬溶液的PH为1.8～3.5，温度为20～40℃。
本实施例中，步骤①中前处理的具体过程为：依次将钕铁硼磁体放入除油槽内进行除油处理、除锈槽内进行除锈处理和活化槽内进行活化处理。
实施例七：一种钕铁硼磁体的电镀锌方法，包括以下步骤：
①将钕铁硼磁体进行电镀前处理；
②将前处理后的钕铁硼磁体装入电镀用滚筒中；
③将滚筒放入装有第一电镀溶液的第一电镀池内进行首次电镀锌处理，钕铁硼磁体表面沉积形成第一镀锌层，第一镀锌层的厚度为3μm，第一电镀溶液为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液由硫酸锌、硼酸和水混合而成，其中硫酸锌的浓度为300g/L，硼酸的浓度为40g/L，硫酸锌溶液的PH为4，温度为30℃；
④将滚筒放入装有第二电镀溶液的第二电镀池内进行再次电镀锌处理，第一镀锌层的表面沉积形成第二镀锌层，第二镀锌层的厚度为3μm，第二电镀溶液为碱性锌酸盐溶液，碱性锌酸盐溶液由氧化锌、氢氧化钠和水混合而成，其中氧化锌的浓度为15g/L，氢氧化钠的浓度为100g/L，碱性锌酸盐溶液的PH大于12，温度为30℃；
⑤将再次电镀锌处理后的钕铁硼磁体从滚筒中取出，依次进行出光处理、钝化处理和吹干固化处理。
本实施例中，步骤⑤中出光处理时间为5～30s，出光处理过程采用稀硝酸溶液作为出光溶液，稀硝酸溶液由稀硝酸和水混合而成，其中稀硝酸的浓度为0.2～1ml/L。
本实施例中，步骤⑤中钝化处理时间为10～40s，钝化处理过程采用三价铬溶液作为钝化溶液，三价铬溶液由三价铬和水混合而成，其中三价铬的浓度为5～15ml/L，三价铬溶液的PH为1.8～3.5，温度为20～40℃。
本实施例中，步骤①中前处理的具体过程为：依次将钕铁硼磁体放入除油槽内进行除油处理、除锈槽内进行除锈处理和活化槽内进行活化处理。
实施例八：一种钕铁硼磁体的电镀锌方法，包括以下步骤：
①将钕铁硼磁体进行电镀前处理；
②将前处理后的钕铁硼磁体装入电镀用滚筒中；
③将滚筒放入装有第一电镀溶液的第一电镀池内进行首次电镀锌处理，钕铁硼磁体表面沉积形成第一镀锌层，第一镀锌层的厚度为4μm，第一电镀溶液为硫酸锌溶液，硫酸锌溶液由硫酸锌、硼酸和水混合而成，其中硫酸锌的浓度为350g/L，硼酸的浓度为25g/L，硫酸锌溶液的PH为4.5，温度为35℃；
④将滚筒放入装有第二电镀溶液的第二电镀池内进行再次电镀锌处理，第一镀锌层的表面沉积形成第二镀锌层，第二镀锌层的厚度为4μm，第二电镀溶液为碱性锌酸盐溶液，碱性锌酸盐溶液由氧化锌、氢氧化钠和水混合而成，其中氧化锌的浓度为12g/L，氢氧化钠的浓度为110g/L，碱性锌酸盐溶液的PH大于12，温度为25℃；
⑤将再次电镀锌处理后的钕铁硼磁体从滚筒中取出，依次进行出光处理、钝化处理和吹干固化处理。
本实施例中，步骤⑤中出光处理时间为5～30s，出光处理过程采用稀硝酸溶液作为出光溶液，稀硝酸溶液由稀硝酸和水混合而成，其中稀硝酸的浓度为0.2～1ml/L。
本实施例中，步骤⑤中钝化处理时间为10～40s，钝化处理过程采用三价铬溶液作为钝化溶液，三价铬溶液由三价铬和水混合而成，其中三价铬的浓度为5～15ml/L，三价铬溶液的PH为1.8～3.5，温度为20～40℃。
本实施例中，步骤①中前处理的具体过程为：依次将钕铁硼磁体放入除油槽内进行除油处理、除锈槽内进行除锈处理和活化槽内进行活化处理。
将采用本发明的钕铁硼磁体的电镀锌方法处理得到的钕铁硼磁体进行结合力和盐雾试验。结合力测试采用剪切力试验，即将钕铁硼磁体采用粘胶到工装上，然后对钕铁硼磁体施加作用力，直至钕铁硼磁体从工装上脱落为止。经测试，采用本发明的钕铁硼磁体的电镀锌方法处理得到的钕铁硼磁体单位面积上承受的力值大于20MPa。参照国标GB/T10125-2012进行盐雾试验，试验结果表明，采用本发明的钕铁硼磁体的电镀锌方法处理得到的钕铁硼磁体在进行盐雾试验72小时后表面无白锈，盐雾试验可达到72小时以上。

Claims (4)

1.一种钕铁硼磁体的电镀锌方法，其特征在于包括以下步骤：
①将钕铁硼磁体进行电镀前处理；
②将前处理后的钕铁硼磁体装入电镀用滚筒中；
③将所述的滚筒放入装有第一电镀溶液的第一电镀池内进行首次电镀锌处理，钕铁硼磁体表面沉积形成第一镀锌层，所述的第一镀锌层的厚度为2～6μm，所述的第一电镀溶液为硫酸锌溶液，所述的硫酸锌溶液由硫酸锌、硼酸和水混合而成，其中硫酸锌的浓度为200～400g/L，硼酸的浓度为20～50g/L，所述的硫酸锌溶液的PH为3.5～5.5，温度为20～40℃；
④将所述的滚筒放入装有第二电镀溶液的第二电镀池内进行再次电镀锌处理，所述的第一镀锌层的表面沉积形成第二镀锌层，所述的第二镀锌层的厚度为2～6μm，所述的第二电镀溶液为碱性锌酸盐溶液，所述的碱性锌酸盐溶液由氧化锌、氢氧化钠和水混合而成，其中氧化锌的浓度为6～20g/L，氢氧化钠的浓度为80～140g/L，所述的碱性锌酸盐溶液的PH大于12，温度为20～40℃；
⑤将再次电镀锌处理后的钕铁硼磁体从所述的滚筒中取出，依次进行出光处理、钝化处理和吹干固化处理。
2.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁体的电镀方法，其特征在于所述的步骤⑤中出光处理时间为5～30s，出光处理过程采用稀硝酸溶液作为出光溶液，所述的稀硝酸溶液由稀硝酸和水混合而成，其中稀硝酸的浓度为0.2～1ml/L。
3.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁体的电镀方法，其特征在于所述的步骤⑤中钝化处理时间为10～40s，钝化处理过程采用三价铬溶液作为钝化溶液，所述的三价铬溶液由三价铬和水混合而成，其中三价铬的浓度为5～15ml/L，所述的三价铬溶液的PH为1.8～3.5，温度为20～40℃。
4.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁体的电镀方法，其特征在于所述的步骤①中前处理的具体过程为：依次将钕铁硼磁体放入除油槽内进行除油处理、除锈槽内进行除锈处理和活化槽内进行活化处理。
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