一種永磁材料電鍍白銅錫的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種永磁材料電鍍白銅錫的方法，其包括如下驟：（1)倒角磨光；（2)脫脂除油；⑶酸洗除銹；⑷酸液活化；⑶電鍍鎳形成鍍鎳層；（6)電鍍銅形成鍍銅層；以及⑵電鍍銅錫合金形成Cu-Sn合金鍍層：采用銅錫合金電鍍液對已形成所述鍍銅層的永磁材料進行電鍍以形成Cu-Sn合金鍍層。經(jīng)此處理后，該鍍層的電鍍結(jié)合力與電鍍鎳相同；鍍層防腐能力與電鍍多層鎳相同；而且可以節(jié)約20%的電鍍成本，并且避免了對鎳過敏人群使用方面的問題。
【專利說明】一種永磁材料電鍍白銅錫的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及永磁材料的防腐方法，具體地說，涉及一種釹鐵硼永磁體電鍍白銅錫 的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來釹鐵硼（NdFeB)永磁材料的應(yīng)用和發(fā)展十分迅速，而釹鐵硼永磁材料的防 護成功與否關(guān)系到材料能否推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。該材料主要是由稀土金屬釹NcU鐵 和硼等元素通過粉末冶金工藝制備而成。作為目前最強的磁性材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電鍍 器件、機械、醫(yī)療、汽車等諸領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。
[0003] 釹鐵硼永磁材料應(yīng)用的前提是首先要解決好釹鐵硼永磁材料的防腐問題。作為一 種粉末冶金工藝制備而成的多孔材料，因其中的富釹相，釹鐵硼主相及邊界相很容易形成 晶間腐蝕。釹鐵硼粉末合金中的稀土元素釹，性質(zhì)活潑，使整個釹鐵硼合金的耐蝕性能變得 很差，在濕熱的環(huán)境中極易生銹腐蝕，因腐蝕失效造成磁性能的下降或損壞，嚴重影響了釹 鐵硼永磁體的使用壽命，降低了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。釹鐵硼永磁材料的磁性能與其組 織結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。釹鐵硼永磁體的主相是磁體磁性能的主要來源。對矯頑力貢獻最大 的是富釹相。當釹鐵硼永磁材料發(fā)生腐蝕以后材料的磁性能將發(fā)生巨大的變化。因此，釹 鐵硼永磁材料的防腐問題一直是釹鐵硼永磁材料需要解決的主要問題。
[0004] 目前釹鐵硼永磁材料的防腐方法有很多。其中有電鍍鎳、電鍍鋅（CN1421547A、 CN1056133A)、電鍍多層鎳（CN102568732)、鍍銅（CN1514889A)，磷化（CN101022051)、電泳 漆等多種方法。CN101899664提供了在鎂合金基材表面進行預(yù)鍍銅；酸性光亮鍍銅：在預(yù) 鍍銅后的鎂合金基材表面進行酸性光亮鍍銅；電鍍白銅錫：在酸性光亮鍍銅后的鎂合金基 材表面再進行電鍍白銅錫。沒有發(fā)現(xiàn)在釹鐵硼合金電鍍白銅錫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種永磁材料的表面處理方法，即一種釹鐵 硼永磁材料電鍍白銅錫的方法，以提高永磁材料的防腐性能。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的永磁材料電鍍白銅錫的方法，所述方法包括如下步驟：（1)倒角磨 光：采用機械振磨、滾磨倒角法對永磁材料進行常規(guī)磨光；（2)脫脂除油：加入磷酸鈉、碳 酸鈉或氫氧化鈉對磨光后的永磁材料進行常規(guī)脫脂除油；（3)酸洗除銹：再加入硝酸溶液 對脫脂除油后的永磁材料進行常規(guī)酸洗除銹；（4)酸液活化：加入硫酸對酸洗后的永磁材 料進行常規(guī)活化；（5)電鍍鎳形成鍍鎳層：采用鍍鎳液對活化后的永磁材料進行電鍍鎳以 形成鍍鎳層；（6)電鍍銅形成鍍銅層：采用鍍銅液對已已成所述鍍鎳層的永磁材料進行電 鍍以形成鍍銅層；（7)電鍍銅錫合金形成Cu-Sn合金鍍層：采用銅錫合金電鍍液對已形成 所述鍍銅層的永磁材料進行電鍍以形成Cu-Sn合金鍍層。
[0007] 其中，所述銅錫合金電鍍液包括Cu2P2O7 · 3H2016?19g/L、Sn2P2O7U?15g/L、 K4P2O7 · 3H20200?250g/L、K2HP0460?80g/L和美迪斯添加劑；所述美迪斯添加劑包括絡(luò) 合劑 FCS-A80 ?120ml/L、穩(wěn)定劑 FCS-BlO ?30ml/L 和光亮劑 FCS-ClO ?20ml/L。
[0008] 優(yōu)選地，所述銅錫合金電鍍液對已形成所述鍍銅層的永磁材料進行電鍍的溫度為 20 ?25?。
[0009] 優(yōu)選地，所述銅錫合金電鍍液對已形成所述鍍銅層的永磁材料進行電鍍的時間為 30?60分鐘。
[0010] 優(yōu)選地，所述銅錫合金電鍍液的pH為8. 5?8. 7。
[0011] 優(yōu)選地，所述銅錫合金電鍍液對已形成所述鍍銅層的永磁材料進行電鍍的陰極電 流密度為I. 〇A/dm2。
[0012] 優(yōu)選地，所述Cu-Sn合金鍍層的厚度為8?20 μ m。
[0013] 優(yōu)選地,所述Cu-Sn合金鍍層中錫的質(zhì)量分數(shù)為40%?50%。
[0014] 優(yōu)選地，所述永磁材料為燒結(jié)釹鐵硼永磁材料或粘結(jié)釹鐵硼永磁材料。
[0015] 本發(fā)明在釹鐵硼永磁材料表面電鍍鎳和電鍍銅以后，不是繼續(xù)電鍍鎳而是電鍍銅 錫合金，從而形成CU-Sn合金鍍層。經(jīng)此處理后，該鍍層的電鍍結(jié)合力與電鍍鎳相同，鍍層 在中性鹽霧試驗中耐腐蝕時間超過48小時，具有良好的防腐效果，其防腐能力與電鍍多層 鎳相同；而且可以節(jié)約20%的電鍍成本，并且避免了對鎳過敏人群使用方面的問題。

【具體實施方式】
[0016] 為使審查員能進一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其他目的，現(xiàn)結(jié)合所附較佳實施 例詳細說明如下，所說明的較佳實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。
[0017] 實施例1
[0018] 先將2. 5kg的￠24415x 18mm的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料在振磨機中機械振磨2小 時，然后用堿性溶液（磷酸鈉20g/L、碳酸鈉10g/L和氫氧化鈉10g/L)脫脂除油，隨后在1% 的硝酸溶液中酸洗，電鍍鎳，詳見（CN200910244404)采用瓦特鎳配方硫酸鎳220克/升，氯 化鎳40克/升，硼酸40克/升，PH 4. 8溫度42°C。鎳層厚度5微米，水洗后進行電鍍銅。 電鍍液配方如下：焦磷酸銅60克/升，焦磷酸鉀300克/升，PH 8. 2溫度50°C，電鍍銅 層厚度7微米。水洗后電鍍銅錫合金。銅錫合金電鍍液包括Cu2P2O 7 · 3H20 16g/L、Sn2P2O7 12g/L、K4P207 * 3H20 200g/L、K2HP04 60g/L、絡(luò)合劑 FCS-A 80ml/L、穩(wěn)定劑 FCS-B 10ml/L、光 亮劑FCS-C lOml/L (絡(luò)合劑FCS-A、穩(wěn)定劑FCS-B和光亮劑FCS-C均購自廣州美迪斯得到）。 電鍍的溫度為20°C，pH為8. 7, Cu-Sn合金鍍層的厚度為8 μ m。
[0019] 經(jīng)中性鹽霧試驗可以看出通過本發(fā)明的釹鐵硼永磁體的表面保護方法得到的釹 鐵硼永磁體具有良好的防腐效果。請參見表1。
[0020] 實施例2
[0021] 按照實施例1的方法對2. 5kg的024x015X 18mm的釹鐵硼永磁材料進行表面前 處理采在永磁材料的表面上進行鍍鎳再電鍍銅，水洗后電鍍銅錫合金。水洗后電鍍銅錫合 金。銅錫合金電鍍液包括 Cu2P2O7 ·3Η20198/υη2Ρ207158/1、Κ 4Ρ207 ·3Η2025(^/1、Κ2ΗΡ048(^/ L、絡(luò)合劑 FCS-A 120ml/L、穩(wěn)定劑 FCS-B 30ml/L、光亮劑 FCS-C 20ml/L(絡(luò)合劑 FCS-A、穩(wěn)定 劑FCS-B和光亮劑FCS-C均購自廣州美迪斯得到）。電鍍的溫度為25°C，pH為8. 5, Cu-Sn 合金鍍層的厚度為20 μ m。
[0022] 經(jīng)中性鹽霧試驗可以看出通過本發(fā)明的釹鐵硼永磁體的表面保護方法得到的釹 鐵硼永磁體具有良好的防腐效果。請參見表1。
[0023] 實施例3
[0024] 按照實施例1的方法對2. 5kg的024x015x18mm的釹鐵硼永磁材料進行表面前 處理采在永磁材料的表面上進行鍍鎳再電鍍銅，水洗后電鍍銅錫合金。水洗后電鍍銅錫合 金。銅錫合金電鍍液包括 Cu2P2O7 .SH2OngA^Sn2P2O7Hgz iUK4P2O7 ·3Η2022(^/1、Κ2ΗΡ047(^/ L、絡(luò)合劑 FCS-A 100ml/L、穩(wěn)定劑 FCS-B 20ml/L、光亮劑 FCS-C 16ml/L(絡(luò)合劑 FCS-A、穩(wěn)定 劑FCS-B和光亮劑FCS-C均購自廣州美迪斯得到）。電鍍的溫度為22°C，pH為8. 6, Cu-Sn 合金鍛層的厚度為12 μ m。
[0025] 經(jīng)中性鹽霧試驗可以看出通過本發(fā)明的釹鐵硼永磁體的表面保護方法得到的釹 鐵硼永磁體具有良好的防腐效果。請參見表1。
[0026] 實施例4
[0027] 按照實施例1的方法對2. 5kg的024x015x 18mm的釹鐵硼永磁材料進行表面前 處理采在永磁材料的表面上進行鍍鎳再電鍍銅，水洗后電鍍銅錫合金。水洗后電鍍銅錫合 金。銅錫合金電鍍液包括 Cu2P2O7 ·3Η20188/1、Sn2P20714g/L、K 4P2O7 ·3Η2024(^/1、Κ2ΗΡ04688/ L、絡(luò)合劑 FCS-A 110ml/L、穩(wěn)定劑 FCS-B 23ml/L、光亮劑 FCS-C I 5ml/L(絡(luò)合劑 FCS-A、穩(wěn) 定劑FCS-B和光亮劑FCS-C均購自廣州美迪斯得到）。電鍍的溫度為23°C，pH為8. 6, Cu-Sn 合金鍛層的厚度為l〇y m。
[0028] 經(jīng)中性鹽霧試驗可以看出通過本發(fā)明的釹鐵硼永磁體的表面保護方法得到的釹 鐵硼永磁體具有良好的防腐效果。請參見表1。
[0029] 實施例5
[0030] 按照實施例1的方法對2. 5kg的15X18mm的釹鐵硼永磁材料進行表面前 處理采在永磁材料的表面上進行鍍鎳再電鍍銅，水洗后電鍍銅錫合金。水洗后電鍍銅錫合 金。銅錫合金電鍍液包括 Cu2P2O7 ·3Η20168/υη2Ρ207128/1、Κ 4Ρ207 ·3Η2020(^/1、Κ2ΗΡ046(^/ U絡(luò)合劑FCS-A80ml/L、穩(wěn)定劑FCS-B10ml/L、光亮劑FCS-C20ml/L (絡(luò)合劑FCS-A、穩(wěn)定劑 FCS-B和光亮劑FCS-C均購自廣州美迪斯得到)。電鍍的溫度為25° C，pH為8. 7，Cu-Sn合 金鍍層的厚度為12 μ m。
[0031] 經(jīng)中性鹽霧試驗可以看出通過本發(fā)明的釹鐵硼永磁體的表面保護方法得到的釹 鐵硼永磁體具有良好的防腐效果。請參見表1。
[0032] 實施例6
[0033] 按照實施例1的方法對2. 5kg的C24X015X 18mm的釹鐵硼永磁材料進行表面前 處理采在永磁材料的表面上進行鍍鎳再電鍍銅，水洗后電鍍銅錫合金。水洗后電鍍銅錫合 金。銅錫合金電鍍液包括 Cu2P2O7 ·3Η20188/υη2Ρ207158/1、Κ 4Ρ207 ·3Η2024(^/1、Κ2ΗΡ04758/ U絡(luò)合劑FCS-A89ml/L、穩(wěn)定劑FCS-B18ml/L、光亮劑FCS-C15ml/L (絡(luò)合劑FCS-A、穩(wěn)定劑 FCS-B和光亮劑FCS-C均購自廣州美迪斯得到)。電鍍的溫度為25° C，pH為8. 5，Cu-Sn合 金鍍層的厚度為20 μ m。
[0034] 經(jīng)中性鹽霧試驗可以看出通過本發(fā)明的釹鐵硼永磁體的表面保護方法得到的釹 鐵硼永磁體具有良好的防腐效果。請參見表1。
[0035] 實施例7
[0036] 按照實施例1的方法對2. 5kg的024x015x18mm的釹鐵硼永磁材料進行表面前 處理采在永磁材料的表面上進行鍍鎳再電鍍銅，水洗后電鍍銅錫合金。水洗后電鍍銅錫合 金。銅錫合金電鍍液包括 Cu2P2O7 ·3Η20188/1、3η2Ρ20712 8/1、Κ4Ρ207 ·3Η2024(^/1、Κ2ΗΡ04658/ L、絡(luò)合劑 FCS-A80ml/L、穩(wěn)定劑 FCS-B30ml/L、光亮劑 FCS-ClO ?20ml/L(絡(luò)合劑 FCS-A、穩(wěn) 定劑FCS-B和光亮劑FCS-C均購自廣州美迪斯得到）。電鍍的溫度為25°C，pH為8. 7, Cu-Sn 合金鍍層的厚度為18 μ m。
[0037] 經(jīng)中性鹽霧試驗和高溫減磁率試驗可以看出通過本發(fā)明的釹鐵硼永磁體的表面 保護方法得到的釹鐵硼永磁體具有良好的防腐效果。請參見表1。
[0038] 對比實施例1
[0039] 按照實施例1的方法對2. 5kg的024x015X18mm的釹鐵硼永磁材料進行表面前 處理。將上述預(yù)處理完的釹鐵硼永磁材料放入經(jīng)常規(guī)電鍍鎳，鎳層厚度5微米，電鍍銅層， 銅層厚度10微米，再電鍍鎳。鎳層厚度為30微米。經(jīng)中性鹽霧試驗和高溫減磁率試驗可 以看出通過常規(guī)方法得到的釹鐵硼永磁體的防腐效果。請參見表1。
[0040]表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種永磁材料電鍍白銅錫的方法，所述方法包括如下步驟： (1) 倒角磨光：采用機械振磨、滾磨倒角法對永磁材料進行常規(guī)磨光； (2) 脫脂除油：加入磷酸鈉、碳酸鈉或氫氧化鈉對磨光后的永磁材料進行常規(guī)脫脂除 油； (3) 酸洗除銹：再加入硝酸溶液對脫脂除油后的永磁材料進行常規(guī)酸洗除銹； (4) 酸液活化：加入硫酸對酸洗后的永磁材料進行常規(guī)活化； (5) 電鍍鎳形成鍍鎳層：采用鍍鎳液對活化后的永磁材料進行電鍍鎳以形成鍍鎳層； (6) 電鍍銅形成鍍銅層：采用鍍銅液對已形成所述鍍鎳層的永磁材料進行電鍍以形成 鍍銅層；以及 (7) 電鍍銅錫合金形成Cu-Sn合金鍍層：采用銅錫合金電鍍液對已形成所述鍍銅層的 永磁材料進行電鍍以形成Cu-Sn合金鍍層； 其中，所述銅錫合金電鍍液包括Cu2P2O7 · 3H2016?19g. L、Sn2P2O7U?15g/L、 K4P2O7 ·3Η20200?250g/L、K2HP0460?80g/L和美迪斯添加劑；所述美迪斯添加劑包括絡(luò)合 劑 FCS-A80 ?120ml/L、穩(wěn)定劑 FCS-BlO ?30ml/L 和光亮劑 FCS-ClO ?20ml/L。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述銅錫合金電鍍液對已形成所述鍍銅層的永 磁材料進行電鍍的溫度為20?25°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述銅錫合金電鍍液對已形成所述鍍銅層的永 磁材料進行電鍍的時間為30?60分鐘。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述銅錫合金電鍍液的pH為8. 5?8. 7。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述銅錫合金電鍍液對已形成所述鍍銅層的永 磁材料進行電鍍的陰極電流密度為1. ΟΑ/dm2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述Cu-Sn合金鍍層的厚度為8?20 μ m。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述Cu-Sn合金鍍層中錫的質(zhì)量分數(shù)為40%? 50%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7任一所述的方法，其中，所述永磁材料為燒結(jié)釹鐵硼永磁材料或 粘結(jié)釹鐵硼永磁材料。
【文檔編號】C25D5/12GK104213163SQ201310217748
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月4日
【發(fā)明者】白曉剛, 潘廣麾 申請人:天津三環(huán)樂喜新材料有限公司, 北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司