CN111549361A - 一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法 - Google Patents

一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法，包括如下步骤：S1、对钕铁硼永磁材料进行常规磨光，同时采用喷头向钕铁硼永磁材料喷射冷却液；S2、采用去离子水对钕铁硼永磁材料进行全面冲洗，然后将钕铁硼永磁材料浸没在温度为40‑60℃的清水和防锈剂的混合液中；S3、进行常规酸洗除锈，然后在8‑12ml/L的氢氟酸中浸泡35‑45s；S4、对钕铁硼永磁材料进行硫酸盐电镀锌，形成底锌层，然后进行钾盐镀锌，形成表锌层；S5、对镀锌后的钕铁硼永磁材料表面进行钝化。该方法使得钕铁硼永磁材料的表面清洁，有利于后续的镀锌；镀液配方无毒，且废液处理简便，工艺简单便于掌握，通过钝化液进行钝化，形成一定厚度且致密的钝化膜，耐蚀性很高，耐湿热性能好。

Description

一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法
技术领域
本发明属于钕铁硼永磁材料表面处理技术领域，更具体地说，尤其涉及一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法。
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，而钕铁硼永磁材料的防护是关系到钕铁硼永磁材料能否推广应用的关键技术之一。由于钕铁硼粉末合金中的稀土元素钕的性质活泼，因而使整个钕铁硼合金的耐蚀性能变得很差，特别是在湿热的环境中极易生锈腐蚀，并因腐蚀失效造成磁性能的下降或损坏，严重影响了钕铁硼永磁材料的使用寿命，降低了产品的稳定性和可靠性。为此，我们推出一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法，包括如下步骤：
S1、采用机械振磨或者滚磨倒角法对钕铁硼永磁材料进行常规磨光，同时采用喷头向钕铁硼永磁材料喷射冷却液，冷却液包括浓度为15-25ml/L的除油剂和温度为50-60℃的去离子水；
S2、采用去离子水对钕铁硼永磁材料进行全面冲洗，然后将钕铁硼永磁材料浸没在温度为40-60℃的清水和防锈剂的混合液中，超声波浸泡70-80s；
S3、将钕铁硼永磁材料浸没在硝酸混合溶液中进行常规酸洗除锈，然后在8-12ml/L的氢氟酸中浸泡35-45s，捞出钕铁硼永磁材料用40-60℃的热水清洗60-70s，然后烘干，静置4-5分钟待其表面温度降至室温；
S4、对钕铁硼永磁材料进行硫酸盐电镀锌，形成底锌层，然后进行钾盐镀锌，形成表锌层；
S5、对镀锌后的钕铁硼永磁材料表面进行钝化。
优选的，所述步骤S1中除油剂为20-25份碳酸钠、13-16份氢氧化钠、20-24份葡萄糖酸钠、9-12份聚丙烯酸和8-15份聚乙二醇辛基苯基醚组成的混合物，所述除油剂的pH为6.0-9.0，除油剂温度保持在30-35℃。
优选的，所述步骤S2中的防锈剂为硼酸酯、钼酸钠和磷酸钠三种物质按不同重量比组成的混合物。
优选的，所述步骤S3中硝酸混合溶液中硝酸的浓度为40-50ml/L，清洗剂的浓度为15-25ml/L，所述清洗剂为普洛尼克聚醚L44、L62、壬基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或者任意几种的混合物。
优选的，所述步骤S4中硫酸盐电镀锌的电镀液温度为18-30℃，pH为4.8-5.8，其电镀液中硫酸锌300-400克/L，硼酸20-50克/L；钾盐镀锌的电镀液温度为18-30℃，pH为5.0-5.5，其电镀液中氯化锌的浓度为50-80g/L，氯化钾的浓度为180-270g/L，七水合硫酸镍的浓度为25-40g/L，HT-MB添加剂的浓度为10-18mL/L，HT-MB光亮剂的浓度为1-5mL/L。
优选的，所述步骤S5中采用的钝化液的浓度为10-13mL/L、pH为2.0-2.8，其包括硅酸钾5-10wt.％，硅酸锂水溶液30-60wt.％，硼酸3-9wt.％、碳酸钙5-10wt.％、碱式碳酸锌0.1％-0.5wt.％、余量为水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法，与传统技术相比，该方法首先对钕铁硼永磁材料进行常规磨光，同时采用喷头向钕铁硼永磁材料喷射冷却液，可在磨光的过程中对钕铁硼永磁材料进行降温和除油剂，使得钕铁硼永磁材料的表面清洁，有利于后续的镀锌；
将钕铁硼永磁材料浸没在硝酸混合溶液中进行常规酸洗除锈，然后在12ml/L的氢氟酸中浸泡45s，对钕铁硼永磁材料表面进行活化，有利于后续镀锌层牢牢粘连在钕铁硼永磁材料表面；
镀液配方无毒，且废液处理简便，工艺简单便于掌握，通过钝化液进行钝化，形成一定厚度且致密的钝化膜，耐蚀性很高，耐湿热性能好。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法，包括如下步骤：
S1、采用机械振磨或者滚磨倒角法对钕铁硼永磁材料进行常规磨光，同时采用喷头向钕铁硼永磁材料喷射冷却液，冷却液包括浓度为15ml/L的除油剂和温度为50℃的去离子水；
S2、采用去离子水对钕铁硼永磁材料进行全面冲洗，然后将钕铁硼永磁材料浸没在温度为40℃的清水和防锈剂的混合液中，超声波浸泡70s；
S3、将钕铁硼永磁材料浸没在硝酸混合溶液中进行常规酸洗除锈，然后在8ml/L的氢氟酸中浸泡35s，捞出钕铁硼永磁材料用40℃的热水清洗60s，然后烘干，静置4分钟待其表面温度降至室温；
S4、对钕铁硼永磁材料进行硫酸盐电镀锌，形成底锌层，然后进行钾盐镀锌，形成表锌层；
S5、对镀锌后的钕铁硼永磁材料表面进行钝化。
具体的，所述步骤S1中除油剂为20份碳酸钠、13份氢氧化钠、20份葡萄糖酸钠、9份聚丙烯酸和8份聚乙二醇辛基苯基醚组成的混合物，所述除油剂的pH为6.0，除油剂温度保持在30℃。
具体的，所述步骤S2中的防锈剂为硼酸酯、钼酸钠和磷酸钠三种物质按不同重量比组成的混合物。
具体的，所述步骤S3中硝酸混合溶液中硝酸的浓度为40ml/L，清洗剂的浓度为15ml/L，所述清洗剂为壬基酚聚氧乙烯醚。
具体的，所述步骤S4中硫酸盐电镀锌的电镀液温度为18℃，pH为4.8，其电镀液中硫酸锌300克/L，硼酸20克/L；钾盐镀锌的电镀液温度为18℃，pH为5.0，其电镀液中氯化锌的浓度为50g/L，氯化钾的浓度为180g/L，七水合硫酸镍的浓度为25g/L，HT-MB添加剂的浓度为10mL/L，HT-MB光亮剂的浓度为3mL/L。
具体的，所述步骤S5中采用的钝化液的浓度为10mL/L、pH为2.0，其包括硅酸钾5wt.％，硅酸锂水溶液30wt.％，硼酸3wt.％、碳酸钙5wt.％、碱式碳酸锌0.3％wt.％、余量为水。
实施例2
一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法，包括如下步骤：
S1、采用机械振磨或者滚磨倒角法对钕铁硼永磁材料进行常规磨光，同时采用喷头向钕铁硼永磁材料喷射冷却液，冷却液包括浓度为25ml/L的除油剂和温度为60℃的去离子水；
S2、采用去离子水对钕铁硼永磁材料进行全面冲洗，然后将钕铁硼永磁材料浸没在温度为60℃的清水和防锈剂的混合液中，超声波浸泡80s；
S3、将钕铁硼永磁材料浸没在硝酸混合溶液中进行常规酸洗除锈，然后在12ml/L的氢氟酸中浸泡45s，捞出钕铁硼永磁材料用60℃的热水清洗70s，然后烘干，静置5分钟待其表面温度降至室温；
S4、对钕铁硼永磁材料进行硫酸盐电镀锌，形成底锌层，然后进行钾盐镀锌，形成表锌层；
S5、对镀锌后的钕铁硼永磁材料表面进行钝化。
具体的，所述步骤S1中除油剂为25份碳酸钠、16份氢氧化钠、24份葡萄糖酸钠、12份聚丙烯酸和15份聚乙二醇辛基苯基醚组成的混合物，所述除油剂的pH为9.0，除油剂温度保持在35℃。
具体的，所述步骤S2中的防锈剂为硼酸酯、钼酸钠和磷酸钠三种物质按不同重量比组成的混合物。
具体的，所述步骤S3中硝酸混合溶液中硝酸的浓度为50ml/L，清洗剂的浓度为25ml/L，所述清洗剂为普洛尼克聚醚L44。
具体的，所述步骤S4中硫酸盐电镀锌的电镀液温度30℃，pH为5.8，其电镀液中硫酸锌400克/L，硼酸50克/L；钾盐镀锌的电镀液温度为30℃，pH为5.5，其电镀液中氯化锌的浓度为80g/L，氯化钾的浓度为270g/L，七水合硫酸镍的浓度为40g/L，HT-MB添加剂的浓度为18mL/L，HT-MB光亮剂的浓度为5mL/L。
具体的，所述步骤S5中采用的钝化液的浓度为13mL/L、pH为2.8，其包括硅酸钾10wt.％，硅酸锂水溶液60wt.％，硼酸9wt.％、碳酸钙10wt.％、碱式碳酸锌0.5wt.％、余量为水。
综上所述：本发明提供的一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法，与传统技术相比，该方法首先对钕铁硼永磁材料进行常规磨光，同时采用喷头向钕铁硼永磁材料喷射冷却液，可在磨光的过程中对钕铁硼永磁材料进行降温和除油剂，使得钕铁硼永磁材料的表面清洁，有利于后续的镀锌；
将钕铁硼永磁材料浸没在硝酸混合溶液中进行常规酸洗除锈，然后在12ml/L的氢氟酸中浸泡45s，对钕铁硼永磁材料表面进行活化，有利于后续镀锌层牢牢粘连在钕铁硼永磁材料表面；
镀液配方无毒，且废液处理简便，工艺简单便于掌握，通过钝化液进行钝化，形成一定厚度且致密的钝化膜，耐蚀性很高，耐湿热性能好。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、采用机械振磨或者滚磨倒角法对钕铁硼永磁材料进行常规磨光，同时采用喷头向钕铁硼永磁材料喷射冷却液，冷却液包括浓度为15-25ml/L的除油剂和温度为50-60℃的去离子水；
S2、采用去离子水对钕铁硼永磁材料进行全面冲洗，然后将钕铁硼永磁材料浸没在温度为40-60℃的清水和防锈剂的混合液中，超声波浸泡70-80s；
S3、将钕铁硼永磁材料浸没在硝酸混合溶液中进行常规酸洗除锈，然后在8-12ml/L的氢氟酸中浸泡35-45s，捞出钕铁硼永磁材料用40-60℃的热水清洗60-70s，然后烘干，静置4-5分钟待其表面温度降至室温；
S4、对钕铁硼永磁材料进行硫酸盐电镀锌，形成底锌层，然后进行钾盐镀锌，形成表锌层；
S5、对镀锌后的钕铁硼永磁材料表面进行钝化。
2.权利要求1所述的一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法，其特征在于：所述步骤S1中除油剂为20-25份碳酸钠、13-16份氢氧化钠、20-24份葡萄糖酸钠、9-12份聚丙烯酸和8-15份聚乙二醇辛基苯基醚组成的混合物，所述除油剂的pH为6.0-9.0，除油剂温度保持在30-35℃。
3.权利要求1所述的一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法，其特征在于：所述步骤S2中的防锈剂为硼酸酯、钼酸钠和磷酸钠三种物质按不同重量比组成的混合物。
4.权利要求1所述的一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法，其特征在于：所述步骤S3中硝酸混合溶液中硝酸的浓度为40-50ml/L，清洗剂的浓度为15-25ml/L，所述清洗剂为普洛尼克聚醚L44、L62、壬基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或者任意几种的混合物。
5.权利要求1所述的一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法，其特征在于：所述步骤S4中硫酸盐电镀锌的电镀液温度为18-30℃，pH为4.8-5.8，其电镀液中硫酸锌300-400克/L，硼酸20-50克/L；钾盐镀锌的电镀液温度为18-30℃，pH为5.0-5.5，其电镀液中氯化锌的浓度为50-80g/L，氯化钾的浓度为180-270g/L，七水合硫酸镍的浓度为25-40g/L，HT-MB添加剂的浓度为10-18mL/L，HT-MB光亮剂的浓度为1-5mL/L。
6.权利要求1所述的一种钕铁硼永磁材料表面镀双层锌的方法，其特征在于：所述步骤S5中采用的钝化液的浓度为10-13mL/L、pH为2.0-2.8，其包括硅酸钾5-10wt.％，硅酸锂水溶液30-60wt.％，硼酸3-9wt.％、碳酸钙5-10wt.％、碱式碳酸锌0.1％-0.5wt.％、余量为水。
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