化學鍍Ni-P合金的預鍍工藝的製作方法

2023-05-05 01:14:31

專利名稱：化學鍍Ni-P合金的預鍍工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及磁體表面處理工藝，尤其是涉及一種化學鍍Ni-P合金的預鍍工藝。
背景技術：
鍍層和基體的結合力對NdFeB燒結磁體是一項非常重要的工藝性指標，也是衡量 鍍層質量的重要指標之一。對於燒結永磁體表面進行化學鍍M基合金，易出現鍍層起皮，脫落等現象，由此 可以說鍍層與磁體結合力差的問題是影響表面進行化學鍍M基合金在NdFeB磁體防腐技 術在實際應用推廣中阻礙。燒結NdFeB磁體表面製備的Ni-P化學鍍層結合力差，主要來源由以下三個方面的 原因(1)由於燒結NdFeB磁體採用粉末冶金方法製備，會有在表面質量不均勻、孔隙多、疏 松等諸多缺陷。在材料加工以及基體前處理等過程中，很容易在表面出現油汙，殘留液等 雜質而影響鍍層與基體的結合；(2)由於燒結NdFeB磁體中含有Nd等輕稀土元素，無論是 在磁體前處理還是在施鍍過程中，都極容易與溶液中的其它金屬離子如M2+等發生置換反 應，置換出來的金屬M本身具有較高的自催化活性，但由於富Nd相等在水溶液中也會反應 產生大量的H2，從而使得置換層變得疏鬆，也會影響鍍層的結合力；(3)由於燒結NdFeB磁 體具有多孔等表面結構，因此有較大的表面積，在環境中會有較強的親氧性，其表面能在較 短的時間內產生一層氧化膜，氧化膜自身不具備活性，從而影響了鍍層與基體的緊密結合。對於採用超聲波輔助進行化學鍍的方法國內外均有一些報導，如Mallory研究了 不同超聲波頻率05kHz和40kHz)對化學鍍Ni層的影響(Malloy G 0 etal,plating and surface Finishing, 1985,72(9) :64-68, Park 等也研究了不同超聲波頻率 Q8kHz，40kHz 和68kHz)，以及不同PH值3 5. 7)對鍍層的沉積量，含P量和表面光潔度的影響(ParkY S etal, surface and coating Technology, 2002,153 (2/3) :245-251)，但未查到關於利用 超聲波輔助方法改善鍍層與基體結合力方面的工藝。雖然化學鍍M-P合金能改善NdFeB磁體的耐腐性性能，但改善鍍層與基體的結合 力對該工藝的應用有更重要的意義。

發明內容
本工藝採用超聲波預鍍，經該工藝處理獲得的預鍍層均勻、緻密、與基體的結合緊 密，能明顯的提高鍍層的結合力。本發明提供了一種化學鍍M-P合金的預鍍工藝，其中，採用超聲波預鍍工藝，所 述超聲波預鍍頻率為40 50kHz，超聲波預鍍功率為100W士 10，超聲波預鍍溫度為56 60°C，超聲波預鍍時間為20 30min。其中，所述超聲波預鍍工藝適合於燒結NdFeB磁體化學鍍Ni-P合金工藝。其中，所述燒結NdFeB磁體的組成為RxMyBzT1(1(1_x_y_z，R為Nd，或Nd和選自Pr、Dy、Tb、Ho、Gd中的至少一種元素；
M 為選自 Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、Au 以及 Pb 中的至少一種元素；T 為 Fe、或 Fe 禾口 Co ；其中，x、y、z為各元素的重量百分比，28 < χ彡35，0彡y彡0. 44，0. 93彡ζ彡1. 2。本發明的特徵為採用超聲波預鍍工藝，施鍍的超聲波功率和溫度不宜過高，否則， 難以獲得均勻的鍍層；施鍍的時間不宜太長，否則鍍液會在超聲波作用下自發分解，使基體 發生嚴重腐蝕而不能形成鍍層。優化後的工藝特徵為超聲波的頻率為40 50kHz，超聲 波的輸出功率為100W士 10，溫度為56 60°C，施鍍時間為25 30分鐘。超聲波預鍍工藝 在磁體預鍍過程中起到了活化作用、空化作用和攪拌作用，一方面有利於清除在磁體表面 微孔中的鍍前殘留液，另一方面可避免殘留的氣泡影響鍍層的結合，使鍍層起皮，而且鍍液 能及時、充分地進入表面孔隙內，形成均勻、緻密無孔隙的鍍層。具體如下在超聲波清洗過程中，超聲波將高能量傳播給清洗液中的質點，質點再將能量傳 到基體表面，與表面的汙物粒子發生作用，使其解離分散。在超聲波預鍍時，超聲波的這種 空化作用也有利於清除吸附在磁體表面微孔中的鍍前殘留液。由於超聲波是一種縱波，在鍍液中沿直線傳播，到達與基體的界面會發生透射和 反射運動，其中反射回來的超聲波與前進中的超聲波合成後，在某些位置產生共振和疊加 作用，形成一些高能量區域，於是導致了反應體系中大量活性自由基的產生，提高了基體表 面的催化活性，加速化學反應，有利於鍍層的沉積。在超聲波預鍍過程中，鍍液會發生運動相當於攪拌，但與普通的攪拌不同，超聲波 因具有衝擊力作用，能對磁體表面較深或形狀複雜的孔隙產生效果。而且超聲波的震蕩增 加了分子碰撞機率，使附著在基體表面的氣泡能及時排除，一方面可避免殘留的氣泡影響 鍍層的結合使鍍層起皮；另一方面，鍍液能及時、充分地進入表面孔隙內，形成均勻、緻密無 孔隙的鍍層。
具體實施例方式為了進一步闡述本發明，下面給出一系列實施例。這些實施例完全是例證性的，它 們僅用來對本發明進行具體描述，不應當理解為對本發明的限制。實施例1 6的樣品按如下成分準備實施例1 6中成分列表如下
權利要求
1.一種化學鍍M-P合金的預鍍工藝，其特徵在於，採用超聲波預鍍工藝，所述超聲波 預鍍頻率為40 50kHz，超聲波預鍍功率為100W士 10，超聲波預鍍溫度為56 60°C，超聲 波預鍍時間為20 30min。
2.根據權利要求1所述的化學鍍M-P合金的預鍍工藝，其特徵在於，所述超聲波預鍍 工藝適合於燒結NdFeB磁體化學鍍Ni-P合金工藝。
3.根據權利要求2所述的化學鍍M-P合金的預鍍工藝，其特徵在於，所述燒結NdFeB 磁體的組成為RxMyBzT1(K1_x_y_z，其中，R為Nd，或Nd和選自Pr、Dy、Tb、Ho、Gd中的至少一種元素；M ^itg Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、Hf、Ta、W、Pt、Au VXR Pb 中 的至少一種元素；T 為 i^e、或 Fe 和 Co ；其中，X、1、ζ為各元素的重量百分比，28 ^ χ ^ 35,0 ^ y ^ 0. 44,0. 93 ^ ζ ^ 1. 2。
4.根據權利要求1所述的化學鍍M-P合金的預鍍工藝，其特徵在於，所述超聲波預鍍 時間為20min。
全文摘要
本發明涉及一種化學鍍Ni-P合金的預鍍工藝，特別是涉及化學鍍Ni-P合金的超聲波預鍍工藝。所述超聲波預鍍頻率為40～50kHz，超聲波預鍍功率為100W±10，超聲波預鍍溫度為56～60℃，超聲波預鍍時間為20～30min。經該工藝處理獲得的預鍍層均勻、緻密，與基體的結合力緊密，能夠明顯提高基體與鍍層的結合力。
文檔編號C23C18/32GK102041488SQ20091023543
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月14日 優先權日2009年10月14日
發明者姜兵, 孫立柏, 宋琪, 楊雁, 王浩頡, 趙玉剛 申請人:三環瓦克華(北京)磁性器件有限公司, 北京中科三環高技術股份有限公司