CN110983392B - 电镀锌镍合金的方法、磁体、电镀液及氯化钾的用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电镀锌镍合金的方法、磁体、电镀液及氯化钾的用途。将烧结钕铁硼磁体进行预处理，获得第一磁体；将第一磁体置于电镀液中进行电镀，获得第二磁体；电镀液包括氯化锌、氯化镍、氯化钾、硼酸和水；将第二磁体进行后处理，获得具有锌镍合金镀层的烧结钕铁硼磁体；其中，所述锌镍合金镀层与所述烧结钕铁硼磁体的表面直接接触。本发明的方法不需要对磁体进行封孔处理，电流效率高。

Description

电镀锌镍合金的方法、磁体、电镀液及氯化钾的用途

技术领域

本发明涉及一种电镀锌镍合金的方法、磁体、电镀液及氯化钾的用途。具体地，本发明涉及在烧结钕铁硼磁体表面直接电镀锌镍合金的方法。

背景技术

烧结钕铁硼磁体作为第三代稀土永磁材料，以其卓越的磁性能和较高的性价比，在电子、家电、汽车等领域得到了广泛的应用和发展。烧结钕铁硼磁体的结构疏松、且表面多孔，导致其抗腐蚀性差，因而需要在烧结钕铁硼磁体的表面镀金属层。金属层包括锌镍层、锌铜镍层和镍铜镍层等。在烧结钕铁硼磁体的表面镀金属层会引起磁体的磁性能下降、耐盐雾时间短、耐磨性差。此外，电镀成本高，镀层较厚，电流效率低。

目前，烧结钕铁硼磁体常用的金属镀层为锌镍合金镀层，其具有孔隙率低、抗腐蚀性好、磁性能损失小和成本低等优点，从而广泛应用于烧结型钕铁硼磁体。但是，通常，在烧结钕铁硼磁体表面上直接镀锌镍合金层时，电镀速度慢。为了避免上镀过程中电镀液对烧结钕铁硼磁体的表面产生腐蚀，需要预先对磁体表面进行封孔处理。此外，在烧结钕铁硼磁体表面上直接镀锌镍合金层时，无法深镀，且镀层与磁体的结合力差。有鉴于此，通常在烧结钕铁硼磁体表面先镀镍层或者其他金属层，然后镀锌镍合金层。多层金属镀层容易导致电流效率低、磁性能损失大。这就限制了锌镍合金镀层在烧结钕铁硼磁体上的应用。例如，CN101724845A公开了一种烧结钕铁硼电镀锌镍合金的方法。先镀镍，再镀铜，最后镀锌镍合金；或者先镀镍，然后直接电镀锌镍合金。又如，CN108251872A公开了一种烧结钕铁硼磁体复合电镀方法，在钕铁硼磁体表面依次电镀锌层、锌镍合金层，铜层和镍层。

CN109385652A公开了一种表面电镀三层复合镀层的钕铁硼磁体的工艺。该复合镀层不需要预镀锌，可直接在钕铁硼基体上电镀锌镍合金。然而，该专利文献并没有公开电镀液的具体组成，本领域技术人员根本无法实施。此外，尽管其具有多层镀层，但中性盐雾试验能仅达到120小时，耐腐蚀性不高。

CN104233408A公开了一种钕铁硼材料的电镀锌镍的方法。该方使用封堵剂对钕铁硼磁体进行封孔处理，使用磺基水杨酸溶液进行活化处理，然后进行电镀。然而，上述方法采用氯化铵作为电镀液的重要组分，且进行封孔处理，因而深镀能力较差。

CN102828210A公开了一种钕铁硼磁体离子液体电镀锌镍合金的方法。该方法将钕铁硼磁体作为阴极，锌为阳极，含添加剂的离子液体作为电镀液。上述方法采用的离子液体价格昂贵。此外，该方法的深镀能力较差。

CN1955342A公开了一种钕铁硼磁体表面电镀双层锌镍合金镀层的方法。首先进行前处理；然后预镀锌镍合金；再电镀高耐腐蚀锌镍合金；最后进行后处理。上述方法采用氯化铵作为电镀液的重要组分，且进行封孔处理，因而深镀能力较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种电镀锌镍合金的方法，该方法采用特定的电镀液，提高了对烧结钕铁硼磁体的深镀能力。进一步地，本发明在烧结钕铁硼磁体表面直接形成锌镍合金镀层，在保证磁体耐腐蚀性的前提下提高了电流效率。本发明的另一个目的在于提供一种具有锌镍合金镀层的烧结钕铁硼磁体，该磁体没有经过封孔处理，但耐腐蚀性好。本发明的再一个目的在于提供一种电镀液，其可以改善在烧结钕铁硼磁体表面直接形成锌镍镀层的深镀能力。本发明的再一个目的在于提供一种氯化钾的用途。采用如下技术方案实现上述目的。

一方面，本发明涉及一种电镀锌镍合金的方法，包括如下步骤：

(1)将烧结钕铁硼磁体进行预处理，获得第一磁体；

(2)将第一磁体作为阴极置于电镀液中进行电镀，获得第二磁体；其中，电镀液包括氯化锌、氯化镍、氯化钾、硼酸和水；

(3)将第二磁体进行后处理，获得具有锌镍合金镀层的烧结钕铁硼磁体；其中，所述锌镍合金镀层与所述烧结钕铁硼磁体的表面直接接触。

根据本发明的方法，优选地，所述第一磁体未经过封孔处理。

根据本发明的方法，优选地，步骤(1)中，预处理包括倒角处理、除油处理、酸洗处理和活化处理；

倒角处理依次包括手工倒角和震动倒角，手工倒角后的C角为0.2～0.8，震动倒角后的R角为0.4～0.8；

除油处理在超声波条件下进行，处理温度为40～80℃，除油剂包括5～25g/L氟化钠、10～50g/L磷酸钠、10～50g/L脂肪酰二乙醇胺、10～50g/L焦磷酸钠和10～50g/L脂肪醇聚氧乙烯醚和水；

酸洗处理在超声波条件下进行，酸洗液为2～12wt％的硝酸水溶液，酸洗时间为30～50s；

活化处理采用pH为2～4的活化剂，活化时间为20～120s。

根据本发明的方法，优选地，步骤(2)中，电镀液的pH值为4.8～5.5；电镀时采用阴极移动或者电镀液搅拌方式进行；其中，阴极的电流密度为0.5～2A/dm²，电镀液温度为20～50℃。

根据本发明的方法，优选地，步骤(2)中，基于电镀液的体积，氯化锌的浓度为20～60g/L，氯化镍的浓度为20～80g/L，氯化钾的浓度为120～220g/L，硼酸的浓度为120～200g/L。

根据本发明的方法，优选地，步骤(2)中，电镀液还包括添加剂，添加剂包括光亮剂、润湿剂和走位剂；基于电镀液的体积，光亮剂的浓度为1～10ml/L、润湿剂的浓度为5～20ml/L，走位剂的浓度为0.1～3ml/L。

根据本发明的方法，优选地，步骤(3)中，后处理依次包括水洗、出光、钝化和干燥；

出光所用的酸溶液选自0.2～3wt％盐酸水溶液、0.5～3wt％硫酸水溶液、0.5～2wt％硝酸水溶液和2～10wt％铬酸水溶液中的一种或多种，出光时间为10～60s；

钝化所用的钝化液包括0.1～0.8g/L硝酸银、10～50g/L铬酸酐、0.1～1g/L磷酸二氢钠、1～10ml/L磷酸、0.1～2g/L酒石酸钠、1～10g/L柠檬酸钾和水，钝化时间为10～120s。

另一方面，本发明提供一种磁体，其通过上述方法制备得到，该磁体具有锌镍合金镀层，所述锌镍合金镀层与未经过封孔处理的烧结钕铁硼磁体的表面直接接触。

再一方面，本发明提供一种电镀液，包括20～60g/L氯化锌，20～80g/L氯化镍，120～220g/L氯化钾，120～200g/L硼酸。

又一方面，本发明提供一种氯化钾在制备锌镍合金镀层与烧结钕铁硼磁体表面直接接触的磁体中的用途，将氯化钾加入含有氯化锌和氯化镍的电镀液中以提高深镀能力。

本发明将氯化钾添加至电镀液中，令人意外地发现其可以改善了深镀能力。这样可以使得烧结钕铁硼磁体表面不需要进行封孔处理，直接形成锌镍合金镀层。此外，本发明的锌镍合金镀层可以比较薄，且不含镍层，但其耐腐蚀性可以达到与现有技术同等的水平。进一步地，本发明的方法的电流效率更高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

在本发明中，电镀液的深镀能力(T/P值)通过计算磁体孔壁上的镀层厚度和磁体平面上的镀层厚度之比来评估。T为磁体孔壁上的镀层厚度，P为磁体平面上的镀层厚度。T/P值越高电镀液深镀能力越佳。

<电镀锌镍合金的方法>

本发明的烧结钕铁硼磁体电镀锌镍合金的方法包括如下步骤：(1)预处理步骤；(2)电镀步骤；(3)后处理步骤。下面进行详细描述。

在预处理步骤中，将烧结钕铁硼磁体进行预处理，获得第一磁体。本发明的预处理可以包括倒角处理、除油处理、酸洗处理和活化处理等。

本发明的倒角处理可以包括手工倒角和/或震动倒角；优选地，倒角处理包括手工倒角和震动倒角；更优选地，倒角处理依次包括手工倒角和震动倒角。根据本发明的一个具体实施方式，手工倒角后的C角为0.2～0.8；优选为0.3～0.6；更优选为0.3～0.5。根据本发明的又一个具体实施方式，震动倒角后的R角为0.4～0.8；优选为0.5～0.7；更优选为0.6～0.7。采用上述倒角处理，有利于改善电镀效果。

本发明的除油处理可以在超声波条件下进行。处理温度为40～80℃，优选为40～60℃；更优选为50～60℃。除油剂可以包括氟化钠、磷酸钠、脂肪酰二乙醇胺(烷基二乙醇酰胺)、焦磷酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚和水。优选地，除油剂由氟化钠、磷酸钠、脂肪酰二乙醇胺、焦磷酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚和水组成。采用上述除油处理条件，可以更好地去除钕铁硼磁体表面的油污，更有利于改善电镀效果。

在本发明的除油剂中，氟化钠浓度为5～25g/L；优选为10～20g/L；更优选为10～15g/L。磷酸钠的浓度为10～50g/L；优选为15～45g/L；更优选为20～40g/L。脂肪酰二乙醇胺的浓度为10～50g/L；优选浓度为20～40g/L；更优选为25～30g/L。脂肪酰二乙醇胺可以由脂肪酸和二乙醇胺反应得到。具体的实例包括但不限于椰油酸二乙醇胺，硬脂酸二乙醇胺等。焦磷酸钠的浓度为10～50g/L；优选为15～30g/L；更优选为20～25g/L。脂肪醇聚氧乙烯醚的浓度为10～50g/L；优选为15～40g/L；更优选为20～35g/L。脂肪醇聚氧乙烯醚为天然脂肪醇与环氧乙烷加成物。当天然脂肪醇的碳链R为C7～9，环氧乙烷的聚合度n＝5时，生成的脂肪醇聚氧乙烯醚在工业上称作渗透剂JFC。采用上述除油剂，可以进一步保证除油效果，而且避免对钕铁硼磁体的后续电镀过程产生不利影响。

根据本发明的一个具体实施方式，除油剂包括10～20g/L氟化钠、15～45g/L磷酸钠、20～40g/L脂肪酰二乙醇胺、15～30g/L焦磷酸钠和15～40g/L脂肪醇聚氧乙烯醚和水。优选地，除油剂由10～20g/L氟化钠、15～45g/L磷酸钠、20～40g/L脂肪酰二乙醇胺、15～30g/L焦磷酸钠和15～40g/L脂肪醇聚氧乙烯醚和余量的水组成。

根据本发明的另一个具体实施方式，除油剂包括10～15g/L氟化钠、20～40g/L磷酸钠、25～30g/L脂肪酰二乙醇胺、20～25g/L焦磷酸钠和20～35g/L脂肪醇聚氧乙烯醚和水。优选地，除油剂由10～15g/L氟化钠、20～40g/L磷酸钠、25～30g/L脂肪酰二乙醇胺、20～25g/L焦磷酸钠和20～35g/L脂肪醇聚氧乙烯醚和余量的水组成。

根据本发明的又一个具体实施方式，除油剂由15g/L氟化钠，40g/L磷酸钠，30g/L椰油酸二乙醇胺，25g/L焦磷酸钠，35g/L脂肪醇聚氧乙烯醚和水组成。

本发明的酸洗处理可以在超声波条件下进行。酸洗液为2～12wt％的硝酸水溶液；优选为5～10wt％的硝酸水溶液；更优选为8～18wt％的硝酸水溶液。采用上述浓度范围的硝酸水溶液，既能保证酸洗效果，又不会过度腐蚀钕铁硼磁体表面。酸洗时间为30～50s；优选为40～50s；更优选为40～45s。采用上述酸洗时间，进一步保证酸洗效果，避免对钕铁硼磁体表面产生腐蚀。

本发明的活化处理采用pH为2～4的活化剂。优选地，活化处理采用pH为2～3.5的活化剂；更优选地，活化处理采用pH为2.2～3的活化剂。活化时间为20～120s，优选为20～100s；更优选为30～60s。根据本发明的一个具体实施方式，活化剂选自柠檬酸水溶液、硫酸水溶液、亚硫酸水溶液、硫化钠水溶液、硫酸铜水溶液和草酸水溶液中的一种或多种。优选地，活化剂选自柠檬酸水溶液、硫酸水溶液、亚硫酸水溶液和草酸水溶液中的一种或多种。更优选地，活化剂选自柠檬酸水溶液、亚硫酸水溶液和草酸水溶液中的一种或多种。根据本发明的一个具体实施方式，活化剂采用pH为2.2～3的柠檬酸水溶液。采用上述活化剂和活化时间，活化效果好，有利于改善电镀效率。

在电镀步骤中，将第一磁体置于电镀液中进行电镀，获得第二磁体。本发明的电镀液包括氯化锌、氯化镍、氯化钾、硼酸和水。优选地，电镀液包括氯化锌、氯化镍、氯化钾、硼酸、添加剂和水。申请人发现，与现有的电镀液相比，上述电镀液具有更快的电镀速度，使钕铁硼磁体暴露在电镀液中的时间变短，从而避免电镀液腐蚀磁体表面。由此，采用本发明的电镀液，可以省略磁体封孔步骤。本申请首次发现，氯化钾不仅提高了电镀液的电镀速度，而且增加了电镀液的深镀能力。此外，电镀后的钕铁硼磁体的耐腐蚀性得到提高。本发明的方法的电流效率达到98％以上。

本发明的电镀液的pH值可以为4.8～5.5；优选为5～5.5；更优选为5～5.3。可以采用盐酸等调节pH值。这样可以提高锌镍合金镀层与钕铁硼磁体之间的结合力。

本发明的电镀液中，氯化锌的浓度可以为20～60g/L；优选为30～50g/L；更优选为40～50g/L。氯化镍的浓度可以为20～80g/L；优选为30～60g/L；更优选为35～50g/L。根据本发明的一个具体实施方式，氯化镍为七水合氯化镍。氯化钾的浓度为120～220g/L；优选为150～200g/L；更优选为160～180g/L。硼酸的浓度为120～200g/L；优选为130～180g/L；更优选为140～160g/L。上述浓度均基于电镀液的体积。

本发明的添加剂可以包括光亮剂、润湿剂和走位剂。光亮剂可以选自苄叉丙酮、香豆素、甲苯磺酰胺中的一种，优选为苄叉丙酮和甲苯磺酰胺中的一种，更优选为苄叉丙酮。润湿剂可以选自甲醇、乙醇、丙二醇、甘油、二甲基亚砜、苯甲酸钠，对甲基苯磺酸中的一种或多种；优选为甲醇、丙二醇、苯甲酸钠，对甲基苯磺酸中的一种或多种；更优选为苯甲酸钠和对甲基苯磺酸中的一种。本发明的走位剂可以选自2-丙炔-1-醇、甲基环氧乙烷、硫酸单(2-乙基己基)酯钠盐、糖精钠、双苯磺酰亚胺、1,3-丙烷磺内酯、丙炔氯、丙炔胺中的一种或多种；优选为2-丙炔-1-醇、甲基环氧乙烷、硫酸单(2-乙基己基)酯钠盐、糖精钠和双苯磺酰亚胺中的一种或多种；更优选为2-丙炔-1-醇。

根据本发明的一个具体实施方式，基于电镀液的体积，电镀液包括20～60g/L的氯化锌、20～80g/L的氯化镍、120～220g/L的氯化钾、120～200g/L的硼酸、1～10ml/L的光亮剂、5～20ml/L的润湿剂和0.1～3ml/L的走位剂。优选地，电镀液包括30～50g/L的氯化锌、30～60g/L的氯化镍、150～200g/L的氯化钾、130～180g/L的硼酸、2～8ml/L的光亮剂、8～15ml/L的润湿剂和0.5～2ml/L的走位剂。更优选地，电镀液包括40～50g/L的氯化锌、35～50g/L的氯化镍、160～180g/L的氯化钾、140～160g/L的硼酸、3～5ml/L的光亮剂、8～12ml/L的润湿剂和0.8～1.5ml/L的走位剂。上述电镀液的电镀速度快，不需要对钕铁硼磁体进行封孔处理。上述电镀液的深镀能力强。此外，电镀过程中没有气泡产生，不易析氢。本发明的方法将锌镍合金层直接与钕铁硼磁体接触，不需要其他金属镀层，提高了电流效率。

电镀时，可以采用阴极移动和/或电镀液搅拌方式进行。优选地，采用阴极移动方式进行。阴极的电流密度为0.5～2A/dm²，优选为0.6～1.8A/dm²，更优选为0.7～1.5A/dm²。电镀液温度为20～50℃，优选为30～45℃；更优选为35～40℃。采用上述电镀条件，进一步提高电流效率。

在后处理步骤中，将第二磁体进行后处理，获得电镀锌镍合金的烧结钕铁硼磁体。后处理步骤可以依次包括水洗、出光、钝化和干燥。

本发明的水洗至少包括一道水洗工序。

本发明的出光所用的酸溶液可以选自盐酸水溶液、硫酸水溶液、硝酸水溶液和铬酸水溶液中的一种或多种。优选地，酸溶液选自盐酸水溶液、硫酸水溶液和硝酸水溶液的一种或多种。更优选地，酸溶液选自盐酸水溶液和硝酸水溶液的一种或两种。在某些实施方案中，酸溶液可以为盐酸水溶液；其浓度为0.2～3wt％，优选为0.5～2wt％，更优选为0.5～1.5wt％。在某些实施方案中，酸溶液可以为硝酸水溶液，其浓度为0.2～3wt％，优选为0.5～1.5wt％，更优选为0.5～1wt％。在某些实施方案中，酸溶液可以为硫酸水溶液，其浓度为0.5～5wt％，优选为0.5～3wt％，更优选为0.5～2wt％。在某些实施方案中，酸溶液可以为铬酸水溶液，其浓度为2～5wt％，优选为2.5～4wt％，更优选为3～4wt％。根据本发明的一个具体实施方式，酸溶液为浓度为0.5～1.5wt％的盐酸水溶液。出光时间为10～60s；优选为10～40s；更优选为20～30s。采用上述出光条件，可以提高钕铁硼磁体表面的光亮度。

本发明的钝化所用的钝化液包括硝酸银、铬酸酐、磷酸二氢钠、磷酸、酒石酸钠、柠檬酸钾和水。优选地，钝化液由硝酸银、铬酸酐、磷酸二氢钠、磷酸、酒石酸钠、柠檬酸钾和水组成。在某些实施方案中，钝化液包括0.1～0.8g/L硝酸银、10～50g/L铬酸酐、0.1～1g/L磷酸二氢钠、1～10ml/L磷酸、0.1～2g/L酒石酸钠、1～10g/L柠檬酸钾和水。在另一些实施方案中，钝化液由0.1～0.8g/L硝酸银、10～50g/L铬酸酐、0.1～1g/L磷酸二氢钠、1～10ml/L磷酸、0.1～2g/L酒石酸钠、1～10g/L柠檬酸钾和余量的水组成。在某些实施方案中，钝化液包括0.1～0.6g/L硝酸银、15～40g/L铬酸酐、0.2～0.8g/L磷酸二氢钠、2～8ml/L磷酸、0.5～2g/L酒石酸钠、2～8g/L柠檬酸钾和水。根据本发明的一个具体实施方式，钝化液包括0.25g/L硝酸银、24g/L铬酸酐、0.4g/L磷酸二氢钠、4ml/L磷酸、1g/L酒石酸钠、5g/L柠檬酸钾和水。钝化时间为10～120s；优选为20～80s；更优选为30～50s。

本发明的干燥可以采用烘箱烘干。烘干温度为40～120℃，优选为50～100℃，更优选为60～80℃。烘干时间为10～80min；优选为20～60min；更优选为30～40min。根据发明的一个具体实施方式，在烘箱烘干前，先进行吹干。

<磁体>

本发明的磁体为具有锌镍合金镀层的烧结钕铁硼磁体。该磁体通过上述方法制备，不再赘述。

在本发明中，该磁体具有锌镍合金镀层，该锌镍合金镀层的厚度为2～20μm；优选为5～18μm；更优选为5～15μm。根据本发明的一个具体实施方式，烧结钕铁硼磁体为未经封孔处理的磁体。锌镍合金镀层与未经过封孔处理的烧结钕铁硼磁体的表面直接接触。

本发明的磁体中，锌镍合金镀层直接与磁体接触，不再镀其他金属镀层。本发明的磁体耐腐蚀性高，镀膜厚度较小，且不需要封孔处理。

<电镀液>

本发明的电镀液包括氯化锌，氯化镍，氯化钾和硼酸。在本发明中，电镀液还可以包括添加剂；优选地，添加剂包括光亮剂、润湿剂和走位剂。本发明的电镀液将氯化锌，氯化镍，氯化钾和硼酸结合使用，可以提高电镀速度，不需要对钕铁硼磁体进行封孔处理。此外，电镀液的深镀能力强。

本发明的电镀液中，氯化锌的浓度可以为20～60g/L；优选为30～50g/L；更优选为40～50g/L。氯化镍的浓度可以为20～80g/L；优选为30～60g/L；更优选为35～50g/L。根据本发明的一个具体实施方式，氯化镍为七水合氯化镍。氯化钾的浓度为120～220g/L；优选为150～200g/L；更优选为160～180g/L。硼酸的浓度为120～200g/L；优选为130～180g/L；更优选为140～160g/L。上述浓度均基于电镀液的体积。

本发明的添加剂可以包括光亮剂、润湿剂和走位剂。

光亮剂可以选自苄叉丙酮、香豆素、甲苯磺酰胺中的一种，优选为苄叉丙酮和甲苯磺酰胺中的一种，更优选为苄叉丙酮。润湿剂可以选自甲醇、乙醇、丙二醇、甘油、二甲基亚砜、苯甲酸钠，对甲基苯磺酸中的一种或多种；优选为甲醇、丙二醇、苯甲酸钠，对甲基苯磺酸中的一种或多种；更优选为苯甲酸钠和对甲基苯磺酸中的一种。本发明的走位剂可以选自2-丙炔-1-醇、甲基环氧乙烷、硫酸单(2-乙基己基)酯钠盐、糖精钠、双苯磺酰亚胺、1,3-丙烷磺内酯、丙炔氯、丙炔胺中的一种或多种；优选为2-丙炔-1-醇、甲基环氧乙烷、硫酸单(2-乙基己基)酯钠盐、糖精钠和双苯磺酰亚胺中的一种或多种；更优选为2-丙炔-1-醇。

根据本发明的一个具体实施方式，基于电镀液的体积，电镀液包括20～60g/L的氯化锌、20～80g/L的氯化镍、120～220g/L的氯化钾、120～200g/L的硼酸、1～10ml/L的光亮剂、5～20ml/L的润湿剂和0.1～3ml/L的走位剂。优选地，电镀液包括30～50g/L的氯化锌、30～60g/L的氯化镍、150～200g/L的氯化钾、130～180g/L的硼酸、2～8ml/L的光亮剂、8～15ml/L的润湿剂和0.5～2ml/L的走位剂。更优选地，电镀液包括40～50g/L的氯化锌、35～50g/L的氯化镍、160～180g/L的氯化钾、140～160g/L的硼酸、3～5ml/L的光亮剂、8～12ml/L的润湿剂和0.8～1.5ml/L的走位剂。上述电镀液的电镀速度快，不需要对钕铁硼磁体进行封孔处理。上述电镀液的深镀能力强。此外，电镀过程中没有气泡产生，不易析氢。本发明的方法将锌镍合金层直接与钕铁硼磁体接触，不需要其他金属镀层，提高了电流效率。

本发明的电镀液的pH值可以为4.8～5.5；优选为5～5.5；更优选为5～5.3。可以采用盐酸等调节pH值。这样可以提高锌镍合金镀层与钕铁硼磁体之间的结合力。

<氯化钾的用途>

本发明提供一种氯化钾在制备锌镍合金镀层与烧结钕铁硼磁体表面直接接触的磁体中的用途。将氯化钾加入含有氯化锌和氯化镍的电镀液中以提高深镀能力。优选地，将氯化钾加入含有氯化锌、氯化镍和硼酸的电镀液中以提高深镀能力。本发明将氯化钾加入电镀液中可以提高电镀时的电镀速度，大大降低烧结钕铁硼磁体表面与电镀液直接接触的时间，降低腐蚀，从而省略电镀前对钕铁硼磁体的表面进行封孔处理。

氯化钾的浓度可以为120～220g/L；优选为150～200g/L；更优选为160～180g/L。氯化锌的浓度可以为20～60g/L；优选为30～50g/L；更优选为40～50g/L。氯化镍的浓度可以为20～80g/L；优选为30～60g/L；更优选为35～50g/L。硼酸的浓度为120～200g/L；优选为130～180g/L；更优选为140～160g/L。上述浓度均基于电镀液的体积。

电镀液可以为酸性电镀液，电镀液的pH值可以为4.8～5.5；优选为5～5.5；更优选为5～5.3。这样在保证电镀液的深镀能力的同时，还可以提高镀层与烧结钕铁硼磁体之间的结合力。

将烧结钕铁硼磁体作为阴极置于上述电镀液中进行电镀。烧结钕铁硼磁体未经过封孔处理。阳极采用常规材料。与现有的电镀液相比，上述电镀液具有更快的电镀速度，使钕铁硼磁体暴露在电镀液中的时间变短，从而避免电镀液腐蚀磁体表面。本申请首次发现，氯化钾不仅提高了电镀液的电镀速度，而且增加了电镀液的深镀能力。以下实施例和比较例使用的测试方法说明如下：

电流效率：采用电量计进行测试。

阴极电流效率：通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比η

计算公式：η＝m'÷m×100％＝m'÷(I×t×k)×100％

式中：

η——为电流效率；

m'——为实际产物质量；

m——为按法拉第定律获得的产物质量；

I——为电流强度(A)；

t——为通电时间(h)；

k——为电化当量(g·/(A·h))。

镀层厚度：采用X-Ray检测方法。

采用德国Fischer公司的

X-RAY XDAL型号无损测厚仪，选用ZnNi/NdFeB方法进行镀层厚度及含量测试。

电镀液深镀能力：将烧结钕铁硼磁体在电镀前制备成10mm后的样品，然后在表面打孔，孔径2mm，再进行锌镍合金电镀；电镀液深镀能力通过计算磁体孔壁上的镀层厚度和磁体平面上的镀层厚度之比来评估，即T/P值，T为磁体孔壁上的镀层厚度，P为磁体平面上的镀层厚度；T/P值越高电镀液深镀能力越佳。

中性盐雾试验：不产生白锈时间

参考标准：GB/T 10125-2012中NSS实验

测试条件：

实验箱温度：35℃

饱和器温度：47℃

溶液浓度：5％(质量比)

溶液pH：6.5(25℃)

盐雾沉降量：1.6ml/h

以下实施例和比较例使用的原料说明如下：

光亮剂：苄叉丙酮

润湿剂：苯甲酸钠

走位剂：2-丙炔-1-醇

阳极：电镀纯锌板及镍板

阴极：第一磁体。

实施例1

(1)将钕铁硼磁体进行手工倒角，C角为0.3，然后进行震动倒角，R角0.6。将倒角处理后的钕铁硼磁体置于45℃的除油剂中，在超声波条件下除油处理45s。除油剂由13g/L氟化钠，20g/L磷酸钠，30g/L椰油酸二乙醇胺，20g/L焦磷酸钠，20g/L脂肪醇聚氧乙烯醚和水组成。将除油后的钕铁硼磁体置于浓度为10wt％的硝酸水溶液中，在超声波条件下酸洗30s。将酸洗后的钕铁硼磁体置于25℃、pH为3的柠檬酸溶液活化处理30s，获得第一磁体。

(2)将第一磁体置于35℃的电镀液中进行电镀，获得第二磁体。采用阴极移动方式，阴极电流密度1.5A/dm²。电镀液由40g/L的氯化锌，70g/L的六水合氯化镍，180g/L的氯化钾，150g/L的硼酸，5ml/L的光亮剂，10ml/L的润湿剂和1ml/L的走位剂组成；pH值为5.2。

(3)将第二磁体先进行两道水洗，再置于浓度为0.75wt％的盐酸水溶液中出光20s；然后置于35℃的钝化液中钝化40s。钝化液由0.25g/L硝酸银，24g/L铬酸酐，0.4g/L磷酸二氢钠，4ml/L磷酸，1g/L酒石酸钠，5g/L柠檬酸钾和水组成。将钝化后的钕铁硼磁体吹干，再置于60℃烘箱中烘干30min，钝化膜固化，获得具有锌镍合金镀层的烧结钕铁硼磁体。锌镍合金镀层与烧结钕铁硼磁体的表面直接接触。测试结果参见表1。

实施例2

(1)将钕铁硼磁体进行手工倒角，C角为0.5，然后进行震动倒角，R角0.7。将倒角处理后的钕铁硼磁体置于50℃的除油剂中，在超声波条件下除油处理30s。除油剂由15g/L氟化钠，40g/L磷酸钠，30g/L椰油酸二乙醇胺，25g/L焦磷酸钠，35g/L脂肪醇聚氧乙烯醚和水组成。然后将除油后的钕铁硼磁体置于浓度为10wt％的硝酸水溶液中，在超声波条件下酸洗45s。将酸洗后的钕铁硼磁体置于25℃、pH为3的柠檬酸溶液活化处理40s，获得第一磁体。

(2)将第一磁体置于35℃的电镀液中进行电镀，获得第二磁体。采用阴极移动方式，阴极电流密度0.75A/dm²。电镀液由45g/L的氯化锌，65g/L的六水合氯化镍，170g/L的氯化钾，150g/L的硼酸，5ml/L的光亮剂，10ml/L的润湿剂和1ml/L的走位剂组成；pH值为5.2。

(3)将第二磁体先进行两道水洗，再置于浓度为1.5wt％的盐酸水溶液中出光20s；然后置于35℃的钝化液中钝化40s。钝化液由0.25g/L硝酸银，24g/L铬酸酐，0.4g/L磷酸二氢钠，4ml/L磷酸，1g/L酒石酸钠，5g/L柠檬酸钾和水组成。将钝化后的钕铁硼磁体吹干，再置于60℃烘箱中烘干30min，钝化膜固化，获得具有锌镍合金镀层的烧结钕铁硼磁体。锌镍合金镀层与烧结钕铁硼磁体的表面直接接触。测试结果参见表1。

实施例3

(1)将钕铁硼磁体进行手工倒角，C角为0.4；然后进行震动倒角，R角0.7。将倒角处理后的钕铁硼磁体置于55℃的除油剂中，在超声波条件下进行除油处理30s。除油剂由10g/L氟化钠，20g/L磷酸钠，25g/L椰油酸二乙醇胺，20g/L焦磷酸钠，20g/L脂肪醇聚氧乙烯醚和水组成。然后将除油后的钕铁硼磁体置于浓度为10wt％的硝酸水溶液中，在超声波条件下酸洗30s。将酸洗后的钕铁硼磁体置于25℃、pH值为2.3的柠檬酸溶液活化处理40s，获得第一磁体。

(2)将第一磁体置于35℃的电镀液中进行电镀，获得第二磁体。采用阴极移动方式，阴极电流密度0.75A/dm²。电镀液由45g/L的氯化锌，65g/L的六水合氯化镍，170g/L的氯化钾，150g/L的硼酸、5ml/L的光亮剂，10ml/L的润湿剂和1ml/L的走位剂组成；pH值为5.2。

(3)将第二磁体先进行两道水洗，再置于浓度为1.0wt％的盐酸水溶液中出光20s；然后置于35℃的钝化液中钝化40s。钝化液由0.25g/L硝酸银，24g/L铬酸酐，0.4g/L磷酸二氢钠，4ml/L磷酸，1g/L酒石酸钠，5g/L柠檬酸钾和水组成。将钝化后的钕铁硼磁体吹干，再置于60℃烘箱中烘干30min，钝化膜固化，获得具有锌镍合金镀层的烧结钕铁硼磁体。锌镍合金镀层与烧结钕铁硼磁体的表面直接接触。测试结果参见表1。

比较例1

采用氯化铵代替氯化钾，其余条件与实施例2相同。详情如下：

(1)将钕铁硼磁体进行手工倒角，C角为0.5，然后进行震动倒角，R角0.7。将倒角处理后的钕铁硼磁体置于50℃的除油剂中，在超声波条件下除油处理30s。除油剂由15g/L氟化钠，40g/L磷酸钠，30g/L椰油酸二乙醇胺，25g/L焦磷酸钠，35g/L脂肪醇聚氧乙烯醚和水组成。然后将除油后的钕铁硼磁体置于浓度为10wt％的硝酸水溶液中，在超声波条件下酸洗45s。将酸洗后的钕铁硼磁体置于25℃、pH为3的柠檬酸溶液活化处理40s，获得第一磁体。

(2)将第一磁体置于35℃的电镀液中进行电镀，获得第二磁体。采用阴极移动方式，阴极电流密度0.75A/dm²。电镀液由45g/L的氯化锌，65g/L的六水合氯化镍，170g/L的氯化铵，150g/L的硼酸，5ml/L的光亮剂，10ml/L的润湿剂和1ml/L的走位剂组成；pH值为5.2。

(3)将第二磁体先进行两道水洗，再置于浓度为1.5wt％的盐酸水溶液中出光20s；然后置于35℃的钝化液中钝化40s。钝化液由0.25g/L硝酸银，24g/L铬酸酐，0.4g/L磷酸二氢钠，4ml/L磷酸，1g/L酒石酸钠，5g/L柠檬酸钾和水组成。将钝化后的钕铁硼磁体吹干，再置于60℃烘箱中烘干30min，钝化膜固化，获得具有锌镍合金镀层的烧结钕铁硼磁体。锌镍合金镀层与烧结钕铁硼磁体的表面直接接触。测试结果参见表1。

比较例2

按CN101724845A中的实施例5的方法，在烧结汝铁硼材料表面电镀镍层和锌镍合金层，获得电镀锌镍合金的烧结钕铁硼磁体。测试结果参见表1。

表1

由表1可知，实施例1～3的深镀能力明显优于比较例1。实施例1～3的电流效率显著高于比较例2。尽管实施例1～3的镀层较薄，且不含镍层，但其耐腐蚀性与比较例2相当。由此可见，本发明在保证耐腐蚀性的前提下，提高了电流效率，减少了锌镍镀层厚度，具有预料不到的技术效果。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (7)

1.一种在烧结钕铁硼磁体表面直接形成锌镍合金镀层的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将烧结钕铁硼磁体进行预处理，获得未经过封孔处理的第一磁体；其中，所述预处理包括倒角处理、除油处理、酸洗处理和活化处理；

(2)将未经过封孔处理的第一磁体作为阴极置于电镀液中进行电镀，获得第二磁体；其中，电镀液包括20～60g/L的氯化锌、20～80g/L的氯化镍、120～220g/L的氯化钾、120～200g/L的硼酸、1～10ml/L的光亮剂、5～20ml/L的润湿剂和0.1～3ml/L的走位剂；阴极电流密度为0.5～2A/dm²；其中，光亮剂为苄叉丙酮，润湿剂选自苯甲酸钠和对甲基苯磺酸中的一种，走位剂为2-丙炔-1-醇；

(3)将第二磁体进行后处理，获得具有锌镍合金镀层的烧结钕铁硼磁体；其中，所述锌镍合金镀层与所述烧结钕铁硼磁体的表面直接接触；其中，后处理依次包括水洗、出光、钝化和干燥。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，润湿剂为苯甲酸钠。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

倒角处理依次包括手工倒角和震动倒角，手工倒角后的C角为0.2～0.8，震动倒角后的R角为0.4～0.8；

除油处理在超声波条件下进行，处理温度为40～80℃，除油剂包括5～25g/L氟化钠、10～50g/L磷酸钠、10～50g/L脂肪酰二乙醇胺、10～50g/L焦磷酸钠和10～50g/L脂肪醇聚氧乙烯醚和水；

酸洗处理在超声波条件下进行，酸洗液为2～12wt％的硝酸水溶液，酸洗时间为30～50s；

活化处理采用pH为2～4的活化剂，活化时间为20～120s。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，电镀液的pH值为4.8～5.5；电镀时采用阴极移动或者电镀液搅拌方式进行；其中，阴极的电流密度为0.6～1.8A/dm²，电镀液温度为20～50℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于电镀液的体积，氯化锌的浓度为30～50g/L，氯化镍的浓度为30～60g/L，氯化钾的浓度为150～200g/L，硼酸的浓度为130～180g/L，光亮剂的浓度为2～8ml/L、润湿剂的浓度为8～15ml/L，走位剂的浓度为0.5～2ml/L。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于电镀液的体积，氯化锌的浓度为40～50g/L，氯化镍的浓度为35～50g/L，所述氯化钾的浓度为160～180g/L，硼酸的浓度为140～160g/L，光亮剂的浓度为3～5ml/L、润湿剂的浓度为8～12ml/L，走位剂的浓度为0.8～1.5ml/L。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

出光所用的酸溶液选自0.2～3wt％盐酸水溶液、0.5～3wt％硫酸水溶液、0.5～2wt％硝酸水溶液和2～10wt％铬酸水溶液中的一种或多种，出光时间为10～60s；

钝化所用的钝化液包括0.1～0.8g/L硝酸银、10～50g/L铬酸酐、0.1～1g/L磷酸二氢钠、1～10ml/L磷酸、0.1～2g/L酒石酸钠、1～10g/L柠檬酸钾和水，钝化时间为10～120s。