CN1566406A - 钕铁硼永磁体的焦磷酸盐脉冲电镀铜方法 - Google Patents

Abstract

一种钕铁硼永磁体的焦磷酸盐脉冲电镀铜方法，其电镀铜工艺及电镀液配方如下：电镀液配方，硫酸铜60－100克/升；焦磷酸钾200－400克/升氨水0.2－3毫升/升；光亮剂0.2－3毫升/升；润湿剂1－5毫升/升；铜离子10－25克/升，焦磷酸根∶铜离子比值6.5－8.8∶1。电镀铜工艺参数，温度38－50摄氏度；pH值7－9；平均电流密度0.2－1.5安培/平方分米；电流波形为方波；电流脉冲宽度，导通0.1－2.5毫秒，关断0.2－5.5毫秒。该工艺用无氰镀铜溶液，无毒、低污染、高效率、镀层好、价格低。

Description

钕铁硼永磁体的焦磷酸盐脉冲电镀铜方法

技术领域

本发明涉及电镀铜方法领域。

背景技术

烧结钕铁硼永磁体属于粉末冶金材料，主要成分是稀土元素，钕铁硼永磁体按照需要制成圆柱形、圆片形、圆环形等多种形状。由于其磁能积高，使用效果好，制成各种电子元器件，广泛用于电机电器产品中，例如用于通讯产品的手机中。

烧结钕铁硼永磁体其基体具有很高的活性，永磁体基体容易被腐蚀，甚至会因为很快的腐蚀而丧失磁性，为使永磁体长久稳定的工作，必需对永磁体进行可靠的防腐蚀防护。现有的防腐蚀防护方法是在永磁体的表面电镀一层或两层防腐镍金属层。

电镀一层或两层防腐镍金属层时，由于电镀中的尖端放电现象，镍金属镀层不均匀，为达到防腐要求，需加厚镍金属层，造成浪费。并且镍金属层是导磁材料，镍金属层覆盖在钕铁硼永磁体的表面，使钕铁硼永磁体的部分磁力线沿导磁的镍金属层分布，磁力线产生畸变，甚至屏蔽磁力线，影响永磁体的使用效果。所以，利用电镀镍金属层对永磁体进行防腐蚀防护效果不理想。

并且，电镀镍金属层较厚时，镍金属层占据一定的体积，相对减少了永磁体占据的体积。这在微小的永磁体上对磁性的影响非常明显。

发明人为解决上述技术问题在名称为“钕铁硼永磁体的保护镀层结构”的中国专利申请中提供一种钕铁硼永磁体的保护镀层结构，保护镀层结构由多层构成，防腐蚀防护效果好，镀层均匀并且绝大部分镀层不导磁，对磁体磁力线透过的影响降到最低程度，永磁体的使用效果好。

钕铁硼永磁体的保护镀层结构包括位于钕铁硼永磁体本体表面的底层、底层上部的中间层及位于表面的防腐蚀层；底层为1微米-2微米厚的电镀镍金属层，底层起连接作用，还可以弥补钕铁硼永磁体本体表面的缺陷，镍金属层与钕铁硼永磁体有很好的结合力，结合非常牢固，镍金属层是导磁材料，会影响永磁体的使用效果，底层的厚度较薄。中间层为2微米-10微米厚的电镀金属铜层，防腐蚀层为10微米-30微米厚不导磁的化学镀镍磷合金层。

中间层为2微米-10微米厚的电镀金属铜层，致密的电镀金属铜层可以弥补钕铁硼永磁体本体表面的缺陷，金属铜不导磁，作为组合镀层的中间层，不会屏蔽磁场的磁力线。

金属铜层是用电镀方法获得的，通常的镀铜方法为氰化物镀铜法，氰化物镀铜是普遍采用的工艺，因为氰化物是剧毒材料，该工艺方法的污染很难解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种钕铁硼永磁体的焦磷酸盐脉冲电镀铜方法，该工艺用无氰镀铜溶液，无毒、低污染、高效率、镀层好、价格低。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：焦磷酸盐脉冲电源电镀铜工艺及配方

电镀液配方

硫酸铜         60-100克/升

焦磷酸钾       200-400克/升

氨水           0.2-3毫升/升

光亮剂         0.2-3毫升/升

润湿剂                1-5毫升/升

铜离子                10-25克/升

焦磷酸根∶铜离子比值  6.5-8.8∶1

电镀铜工艺参数

温度                  38-50摄氏度

PH值                  7-9

平均电流密度          0.2-1.5安培/平方分米

电流波形              方波

电流脉冲宽度          导通0.1-2.5毫秒

                      关断0.2-5.5毫秒

所述的钕铁硼永磁体的焦磷酸盐脉冲电镀铜方法，采用脉冲电源施镀，脉冲电源的电流波形为方波，其脉冲宽度可调，导通时间为0.1-2.5毫秒，关断时间为0.2-5.5毫秒。

本发明的有益效果是：该工艺用无氰镀铜溶液，无毒、低污染、高效率、镀层好、价格低。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：为保证钕铁硼磁体的稳定，我们应用不同金属组合镀层对磁体加以防护，电镀铜是比较好的中间镀层，它具有以下特点：

1.成本低：由于金属铜的价格远远低于金属镍，所以，作为中间镀层可以在保证防护能力的前提下，有效降低成本。

2.不导磁：金属铜是不导磁材料，而金属镍是导磁材料，在相同的镀层厚度的情况下，电镀镍镀层会因为导磁而屏蔽钕铁硼磁体的对外发出的磁力，而电镀铜不会产生屏蔽作用。

3.导电性好：由于金属铜的导电性远远好于金属镍，所以，铜镀层的深度能力、均镀能力、覆盖能力都会比电镀镍好。

由于以上的优点，目前普遍采用电镀铜作为钕铁硼磁体中间防护镀层，采用焦磷酸盐脉冲电源电镀铜工艺，该工艺方法无毒、低污染，用以取代氰化物电镀铜工艺。

焦磷酸盐脉冲电源电镀铜工艺的电镀液配方：

硫酸铜                60-100克/升

焦磷酸钾              200-400克/升

氨水                  0.2-3毫升/升

光亮剂                0.2-3毫升/升

润湿剂                1-5毫升/升

铜离子                10-25克/升

焦磷酸根∶铜离子比值  6.5-8.8∶1

焦磷酸盐脉冲电源电镀铜工艺的工艺参数

温度                  38-50摄氏度

PH值                  7-9

平均电流密度          0.2-1.5安培/平方分米

电流波形              方波

电流脉冲宽度          导通0.1-2.5毫秒

                      关断0.2-5.5毫秒

采用以上的工艺及电镀液配方，可以得到稳定的溶液使用状态，镀层致密，电流效率高，镀层纯度高，导电性更好，镀层具有很强的抗变色能力，该镀层在保持铜镀层固有的优点以外，相比氢化物工艺镀层有以下的优点：

1.溶液无毒，对环境的污染性大大降低，操作安全

2.溶液电流效率高，镀层孔隙率大大降低，节约电能

3.镀层是纯铜镀层，导电率更高，抗变色能力更强，氢化物镀层含碳

4.镀层晶粒更细，镀层更加致密

5.溶液PH值呈中性，对基体材料腐蚀性低，对设备腐蚀性低

6.镀层覆盖能力、均镀能力、深度能力更强

7.在同样防护要求的情况下，可以降低镀层厚度，节约金属

8.在相同工件上，降低镀层可以提高磁体尺寸，提高磁性，在小尺寸钕铁硼磁体上尤其明显

9.溶液配方简单，原材料廉价，容易采购，便于控制

Claims (2)

1.一种钕铁硼永磁体的焦磷酸盐脉冲电镀铜方法，其特征是：焦磷酸盐脉冲电源电镀铜工艺参数及电镀液配方如下：

电镀液配方

硫酸铜                  60-100克/升

焦磷酸钾                200-400克/升

氨水                    0.2-3毫升/升

光亮剂                  0.2-3毫升/升

润湿剂                  1-5毫升/升

铜离子                  10-25克/升

焦磷酸根：铜离子比值    6.5-8.8∶1

电镀铜工艺参数

温度                    38-50摄氏度

PH值                    7-9

平均电流密度            0.2-1.5安培/平方分米

电流波形                方波

电流脉冲宽度            导通0.1-2.5毫秒

                        关断0.2-5.5毫秒

2.根据权利要求1所述的钕铁硼永磁体的焦磷酸盐脉冲电镀铜方法，其特征是：采用脉冲电源施镀，脉冲电源的电流波形为方波，其脉冲宽度可调，导通时间为0.1-2.5毫秒，关断时间为0.2-5.5毫秒。