CN111270280B - 烧结钕铁硼磁体的镀层结构及其制备方法 - Google Patents

烧结钕铁硼磁体的镀层结构及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例提供了一种烧结钕铁硼磁体的镀层结构及其制备方法，包括：烧结钕铁硼磁体；含锡层，并且围绕烧结钕铁硼磁体；铜层，围绕含锡层；以及镍层，围绕铜层，其中，含锡层用作底层，镍层用作表层，并且铜层介于含锡层和镍层之间。本发明提供的烧结钕铁硼磁体的镀层结构在获得低热减磁率特性的同时，也获得了磁体镀层高附着力及高耐蚀性的特性，同时减少了一步工艺流程并降低了资源的浪费。

Description

烧结钕铁硼磁体的镀层结构及其制备方法
技术领域
本发明属于电磁领域，更具体地，涉及一种烧结钕铁硼磁体的镀层结构及其制备方法。
背景技术
在烧结钕铁硼行业，通常采用镍+铜+镍、镍+镍、蓝白锌、锌+锌镍合金+铜+镍的镀层结构。试验证明，用镍打底的镀层与用铜或锌或锡打底的镀层相比，以镍打底的磁体其热减磁率明显的增高、初始磁通明显的下降，这极大地影响了电子器件的小型化应用。
为了抵消热减磁所带来的功能器件的使用问题，过去多年以来，材料工程师使用更高的成本研发制造更高的Br(剩磁)和Hcj(内禀矫顽力)的磁体，以弥补镀层造成的热减磁率高所带来的磁能损失。但是，钕铁硼永磁的理论最大磁能积(BH)m约为64MGOe，也就是说磁体的磁性能是有顶点的，最终材料工程师将束手无策，这需要电镀工程师提出解决方案。
以铜或者锌打底的镀层结构确实在很大程度上解决了镍打底带来的磁特性损失，而且各有应用上的优缺点。以铜打底的镀层其镀层结合力较低；以锌镀层打底以镍镀层做表层的镀层结构也有很大缺点，就是必须有锌镍合金镀层作为转换层，否则镀层间结合力低。但是，在用锌镍合金作为转换层时必然增加了一道流程，增加了资源的浪费和生产成本的增加。
因此，急需一种磁特性、力学特性、耐蚀性和资源成本最佳匹配的一个镀层结构。
发明内容
本发明提供的镀层结构，找到了最佳的契合点，具有低热减磁率、电镀工艺流程短、成本低、不浪费资源的优势，并具有良好力学特性和耐蚀性特性。
本发明的实施例提供了一种烧结钕铁硼磁体的镀层结构，包括：烧结钕铁硼磁体；含锡层，并且围绕所述烧结钕铁硼磁体；铜层，围绕所述含锡层；以及镍层，围绕所述铜层，其中，所述含锡层用作底层，所述镍层用作表层，并且所述铜层介于所述含锡层和所述镍层之间。
在上述烧结钕铁硼磁体的镀层结构中，所述含锡层的厚度在3～5μm之间。
在上述烧结钕铁硼磁体的镀层结构中，所述铜层的厚度在3～5μm之间。
在上述烧结钕铁硼磁体的镀层结构中，所述镍层的厚度在4～8μm之间。
在上述烧结钕铁硼磁体的镀层结构中，所述含锡层与所述烧结钕铁硼磁体直接接触。
在上述烧结钕铁硼磁体的镀层结构中，所述含锡层包括锡层或铜锡二元合金层。
本发明还提供了一种烧结钕铁硼磁体的镀层结构的制备方法，包括：对所述烧结钕铁硼磁体进行前处理；在所述烧结钕铁硼磁体上形成一层含锡层；在所述含锡层上形成一层铜层；以及在所述铜层上形成一层镍层，其中，所述含锡层用作底层，并且所述镍层用作表层。
在上述制备方法中，所述含锡层与所述烧结钕铁硼磁体直接接触。
在上述制备方法中，所述含锡层包括锡层或铜锡二元合金层。
在上述制备方法中，通过电镀形成含锡层、所述铜层和所述镍层。
本发明提供了的烧结钕铁硼磁体的镀层结构及制备方法，在获得低热减磁率特性的同时，也获得了磁体镀层高附着力及高耐蚀性的特性，同时减少了一步工艺流程并降低了资源的浪费。
附图说明
图1示出了烧结钕铁硼磁体及其镀层结构的截面图(1-烧结钕铁硼磁体；2-锡层；3-铜层；4-镍层)。
具体实施方式
下面的实例可以使本领域技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
本发明提供了一种烧结钕铁硼磁体的镀层结构及其制备方法，包括：烧结钕铁硼磁体；含锡层，并且围绕烧结钕铁硼磁体；铜层，围绕含锡层(包括锡层或铜锡二元合金层)；以及镍层，围绕铜层，其中，含锡层用作底层，镍层用作表层，并且铜层介于含锡层和镍层之间。
具体制备方法为：
对烧结钕铁硼磁体进行前处理(包括倒角、除油、酸洗和超声波水洗)；在烧结钕铁硼磁体上形成一层含锡层(包括锡层或铜锡二元合金层)；在含锡层上形成一层铜层；以及在铜层上形成一层镍层，其中，含锡层用作底层，并且镍层用作表层。
实施例1
如图1所示，本发明提供了烧结钕铁硼磁体1及其镀层结构，烧结钕铁硼磁体1的镀层结构由内向外依次包括锡层(3μm)2、铜层(3μm)3和镍层(4μm)4。
首先，对烧结钕铁硼磁体1进行本领域常用的倒角、除油、酸洗和超声波水洗的前处理；然后，采用锡电镀液，在烧结钕铁硼磁体1上电镀一层锡层2。在锡层2上，采用铜电镀液电镀一层铜层3；最后，在铜层3上，采用镍电镀液电镀一层镍层4，镍层4做表层。
通过该方法提供的烧结钕铁硼磁体的镀层结构，通过在锡层2上电镀一层铜层3，并且在铜层3上电镀一层镍层4，使得形成的镀层结构在获得低热减磁率特性的同时，也获得了磁体镀层高附着力及高耐蚀性的特性，同时减少了一步工艺流程并降低了资源的浪费。
实施例2
本发明提供了烧结钕铁硼磁体1及其镀层结构，烧结钕铁硼磁体1的镀层结构由内向外依次包括锡层(4μm)2、铜层(4μm)3和镍层(6μm)4。
首先，对烧结钕铁硼磁体1进行本领域常用的倒角、除油、酸洗和超声波水洗的前处理；然后，采用锡电镀液，在烧结钕铁硼磁体1上电镀一层锡层2。在锡层2上，采用铜电镀液电镀一层铜层3；最后，在铜层3上，采用镍电镀液电镀一层镍层4，镍层4做表层。
通过该方法提供的烧结钕铁硼磁体的镀层结构，通过在锡层2上电镀一层铜层3，并且在铜层3上电镀一层镍层4，使得形成的镀层结构在获得低热减磁率特性的同时，也获得了磁体镀层高附着力及高耐蚀性的特性，同时减少了一步工艺流程并降低了资源的浪费。
实施例3
本发明提供了烧结钕铁硼磁体1及其镀层结构，烧结钕铁硼磁体1的镀层结构由内向外依次包括锡层(5μm)2、铜层(5μm)3和镍层(8μm)4。
首先，对烧结钕铁硼磁体1进行本领域常用的倒角、除油、酸洗和超声波水洗的前处理；然后，采用锡电镀液，在烧结钕铁硼磁体1上电镀一层锡层2。在锡层2上，采用铜电镀液电镀一层铜层3；最后，在铜层3上，采用镍电镀液电镀一层镍层4，镍层4做表层。
通过该方法提供的烧结钕铁硼磁体的镀层结构，通过在锡层2上电镀一层铜层3，并且在铜层3上电镀一层镍层4，使得形成的镀层结构在获得低热减磁率特性的同时，也获得了磁体镀层高附着力及高耐蚀性的特性，同时减少了一步工艺流程并降低了资源的浪费。
实施例4
本发明提供了烧结钕铁硼磁体1及其镀层结构，烧结钕铁硼磁体1的镀层结构由内向外依次包括锡层(4μm)2、铜层(5μm)3和镍层(5μm)4。
首先，对烧结钕铁硼磁体1进行本领域常用的倒角、除油、酸洗和超声波水洗的前处理；然后，采用锡电镀液，在烧结钕铁硼磁体1上电镀一层锡层2。在锡层2上，采用铜电镀液电镀一层铜层3；最后，在铜层3上，采用镍电镀液电镀一层镍层4，镍层4做表层。
通过该方法提供的烧结钕铁硼磁体的镀层结构，通过在锡层2上电镀一层铜层3，并且在铜层3上电镀一层镍层4，使得形成的镀层结构在获得低热减磁率特性的同时，也获得了磁体镀层高附着力及高耐蚀性的特性，同时减少了一步工艺流程并降低了资源的浪费。
实施例5
与实施例1基本相同，不同的是锡层2用铜锡二元合金层代替，具体为：
首先，对烧结钕铁硼磁体进行倒角、除油、酸洗和超声波水洗的前处理；然后，采用铜锡电镀液，在烧结钕铁硼磁体1上电镀一层铜锡二元合金层；在铜锡二元合金层上，采用铜电镀液电镀一层铜层3；最后，在铜层3上，采用镍电镀液电镀一层镍层4，镍层4做表层。
通过该方法提供的烧结钕铁硼磁体的镀层结构，通过在铜锡二元合金层上电镀一层铜层3，并且在铜层3上电镀一层镍层4，使得形成的镀层结构在获得低热减磁率特性的同时，也获得了磁体镀层高附着力及高耐蚀性的特性，同时减少了一步工艺流程并降低了资源的浪费。
综上，本发明提供了一种烧结钕铁硼磁体的镀层结构及其制备方法，这种镀层结构在获得低热减磁率特性的同时，也获得了磁体镀层高附着力及高耐蚀性的特性，同时减少了一步工艺流程并降低了资源的浪费。
具体地：本发明提供的锡铜镍的镀层结构所包覆的磁体，其热减磁率仅有传统镍镀层磁体热减磁率的10％左右，磁体开路下热减磁率可以达到＜5％(传统镍镀层磁体开路状态下，热减磁率通常为15～50％，)；另外，本发明提供的锡铜镍的镀层结构比现有技术基体+锌+锌镍合金+铜+镍的镀层结构简单，减少了一步流程，降低了资源的浪费。两者磁特性和力学特性及耐蚀性相当。
本领域技术人员也应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，本文中他们可以做出多种变化、替换以及改变。

Claims (7)

1.一种烧结钕铁硼磁体的镀层结构，其特征在于，包括：
烧结钕铁硼磁体；
含锡层，并且围绕所述烧结钕铁硼磁体；
铜层，围绕所述含锡层；以及
镍层，围绕所述铜层，
其中，所述含锡层用作底层，所述镍层用作表层，并且所述铜层介于所述含锡层和所述镍层之间；
所述含锡层的厚度在3～5μm之间；
所述含锡层是锡层或铜锡二元合金层。
2.根据权利要求1所述的烧结钕铁硼磁体的镀层结构，其特征在于，所述铜层的厚度在3～5μm之间。
3.根据权利要求1所述的烧结钕铁硼磁体的镀层结构，其特征在于，所述镍层的厚度在4～8μm之间。
4.根据权利要求1所述的烧结钕铁硼磁体的镀层结构，其特征在于，所述含锡层与所述烧结钕铁硼磁体直接接触。
5.制备权利要求1-4任一项所述的一种烧结钕铁硼磁体的镀层结构的制备方法，其特征在于，包括：
对所述烧结钕铁硼磁体进行前处理；
在所述烧结钕铁硼磁体上形成一层含锡层；
在所述含锡层上形成一层铜层；以及
在所述铜层上形成一层镍层，
其中，所述含锡层用作底层，并且所述镍层用作表层；
所述含锡层是锡层或铜锡二元合金层。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述含锡层与所述烧结钕铁硼磁体直接接触。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，通过电镀形成所述含锡层、所述铜层和所述镍层。
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