釹鐵硼磁體電鍍鎳方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種釹鐵硼磁體電鍍鎳方法，具體包括對(duì)釹鐵硼磁體進(jìn)行前處理工藝、預(yù)鍍鎳工藝、水洗工藝、鍍半光鎳工藝、水洗工藝、鍍光亮鎳工藝和水洗工藝，在預(yù)鍍鎳工藝中采用由硫酸鎳、硼酸、琥珀酸酯鈉鹽、羧乙基磺酸鈉和水組成的第一電鍍鎳溶液，在鍍半光鎳處理過(guò)程中采用由硫酸鎳、檸檬酸氫二銨、硼酸、氨水和水組成的第二電鍍鎳溶液，第一電鍍鎳溶液中不含有氯離子，第一電鍍鎳溶液中含有琥珀酸酯鈉鹽和羧乙基磺酸鈉，第二電鍍鎳溶液中含有適量的檸檬酸氫二銨；優(yōu)點(diǎn)是可以減少電鍍過(guò)程對(duì)釹鐵硼磁體的磁性能的影響，保證釹鐵硼磁體具有較好的磁性能，并且對(duì)于端部角度較小的產(chǎn)品進(jìn)行電鍍時(shí)，其鍍層厚度均勻分布性也較好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】釹鐵硼磁體電鍍鎳方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電鍍方法，尤其是涉及一種釹鐵硼磁體電鍍鎳方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電鍍工藝能有效的對(duì)磁體起到防護(hù)裝飾性作用，目前已廣泛應(yīng)用于釹鐵硼磁體表 面防護(hù)處理。電鍍工藝種類(lèi)很多，比如電鍍鎳、電鍍銅和電鍍錫等工藝。其中電鍍鎳工藝在 釹鐵硼磁體表面形成的電鍍鎳層結(jié)晶細(xì)小，且在空氣中穩(wěn)定性高，是目前使用較多的一種 電鍍工藝?，F(xiàn)有的釹鐵硼磁體的電鍍鎳工藝主要包括預(yù)鍍鎳、半光鎳和光亮鎳，預(yù)鍍鎳工藝 中采用的是由硫酸鎳、氯化鎳和硼酸組成的電鍍液，半光鎳工藝中采用的是由硫酸鎳、氯化 鎳、硼酸和半光亮劑組成的電鍍液，光亮鎳工藝中采用的是由硫酸鎳、氯化鎳、硼酸和光亮 劑組成的電鍍液。但是現(xiàn)有的釹鐵硼磁體的電鍍鎳工藝存在以下問(wèn)題：一、一方面預(yù)鍍鎳工 藝中電極對(duì)釹鐵硼磁體磁性能造成不良影響，另一方面由于預(yù)鍍鎳工藝中使用的電鍍液存 在氯離子，而釹鐵硼磁體在預(yù)鍍鎳工藝中直接與氯離子接觸，釹鐵硼磁體基體被氯離子腐 蝕，由此導(dǎo)致電鍍完成后的釹鐵硼磁體的磁性能下降較多，磁性能較差；二、對(duì)于端部角度 較小的產(chǎn)品（即具有尖端部分的產(chǎn)品），由于尖端放電效應(yīng)，在電鍍過(guò)程中較多電子會(huì)在釹 鐵硼磁體尖端聚集，引發(fā)大量鎳離子放電沉積，由此導(dǎo)致鍍層厚度均勻分布性較差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以減少電鍍過(guò)程對(duì)釹鐵硼磁體的磁性 能的影響，保證釹鐵硼磁體具有較好的磁性能，并且對(duì)于端部角度較小的產(chǎn)品進(jìn)行電鍍時(shí)， 其鍍層厚度均勻分布性也較好的釹鐵硼磁體電鍍鎳方法。
[0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種釹鐵硼磁體電鍍鎳方法，包 括以下步驟：
[0005] ①對(duì)釹鐵硼磁體進(jìn)行前處理；
[0006] ②預(yù)鍍鎳：將前處理后的釹鐵硼磁體放入第一電鍍鎳溶液中進(jìn)行預(yù)鍍鎳處理，時(shí) 間為2500?5500秒，其中第一電鍍鎳溶液由硫酸鎳、硼酸、琥拍酸酯鈉鹽、羧乙基磺酸鈉和 水組成，硫酸鎳的質(zhì)量體積濃度為220?380克/升，硼酸的質(zhì)量體積濃度為30?60克/ 升，琥珀酸酯鈉鹽的質(zhì)量體積濃度為5?20毫克/升，羧乙基磺酸鈉的質(zhì)量體積濃度為5? 20毫克/升，預(yù)鍍鎳處理過(guò)程中電流密度為0. 1?0. 6安培/平方分米，第一電鍍鎳溶液的 溫度為40?65攝氏度，PH值為3. 5?4. 8 ;
[0007] ③采用去離子水對(duì)預(yù)鍍鎳處理過(guò)的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗；
[0008] ④鍍半光鎳：將清洗后的釹鐵硼磁體放入第二電鍍鎳溶液中進(jìn)行鍍半光鎳處理， 時(shí)間為3500?6500秒，第二電鍍鎳溶液由硫酸鎳、檸檬酸氫二銨、硼酸、氨水和水組成，硫 酸鎳的質(zhì)量體積濃度為100?210克/升，檸檬酸氫二銨的質(zhì)量體積濃度為65?145克/ 升，硼酸的質(zhì)量體積濃度為10?40克/升，氨水的質(zhì)量體積濃度為20?60暈升/升，鍍 半光鎳處理過(guò)程中電流密度為0. 2?0. 7安培/平方分米，第二電鍍鎳溶液的溫度為40? 65攝氏度，PH值為5. 5?7. 5 ;
[0009] ⑤采用去離子水對(duì)鍍半光鎳處理過(guò)的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗，清洗過(guò)程中設(shè)置 有超聲波清洗，超聲波功率為2000W，頻率為20?60KHz ;
[0010] ⑥鍍光亮鎳：將清洗后的釹鐵硼磁體放入第三電鍍鎳溶液中進(jìn)行鍍光亮鎳處理， 時(shí)間為2500?5500秒，第三電鍍鎳溶液由硫酸鎳、氯化鎳、硼酸、糖精鈉和水組成，硫酸鎳 的質(zhì)量體積濃度為220?380克/升，氯化鎳的質(zhì)量體積濃度為20?60克/升，硼酸的質(zhì) 量體積濃度為30?60克/升，糖精鈉的質(zhì)量體積濃度為5?20毫克/升，鍍光亮鎳處理 過(guò)程中電流密度為〇. 1?〇. 6安培/平方分米，第三電鍍鎳溶液的溫度為40?65攝氏度， PH值為3. 5?4. 8 ;
[0011] ⑦采用去離子水對(duì)鍍光亮鎳處理過(guò)的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗，清洗過(guò)程中設(shè)置 有超聲波清洗，超聲波功率為2000W，頻率為40?138KHz。
[0012] 所述的前處理工藝包括以下步驟：
[0013] ①-1酸洗：采用稀硝酸溶液作為酸洗液對(duì)釹鐵硼磁體進(jìn)行酸洗；
[0014] ①_2水洗：采用去離子水對(duì)酸洗后的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗，清洗過(guò)程中設(shè)置 有超聲波清洗，超聲波功率為2000W，頻率為20?60KHz ;
[0015] ①_3將水洗后的釹鐵硼磁體放入電解槽中進(jìn)行電解處理，電解處理時(shí)間為200? 450秒，電解液由氫氧化鈉、碳酸鈉和水組成，氫氧化鈉的質(zhì)量體積濃度為20?60克/升， 碳酸鈉的質(zhì)量體積濃度為10?40克/升，電解處理過(guò)程中電流密度為0. 2?0. 7安培/ 平方分米，電解液溫度為30?60攝氏度；
[0016] ①-4水洗：采用去離子水對(duì)電解后的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗，清洗過(guò)程中設(shè)置 有超聲波清洗，超聲波功率為2000W，頻率為20?60KHz。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于首先在預(yù)鍍鎳處理過(guò)程中采用由硫酸鎳、硼 酸、琥珀酸酯鈉鹽、羧乙基磺酸鈉和水組成的第一電鍍鎳溶液，第一電鍍鎳溶液中不含有氯 離子，消除了氯離子對(duì)釹鐵硼磁體腐蝕造成的釹鐵硼磁體磁性能的下降，第一電鍍鎳溶液 中各組分按照適應(yīng)的質(zhì)量體積濃度進(jìn)行配置，保證在釹鐵硼磁體表面形成致密的預(yù)鍍鎳 層，另外，第一電鍍鎳溶液中琥珀酸酯鈉鹽和羧乙基磺酸鈉，由于琥珀酸酯鈉鹽和羧乙基磺 酸鈉的存在，降低了電鍍過(guò)程中電極副反應(yīng)對(duì)釹鐵硼磁體磁性能的影響，保證釹鐵硼磁體 具有較好的磁性能，然后在鍍半光鎳處理過(guò)程中采用由硫酸鎳、檸檬酸氫二銨、硼酸、氨水 和水組成的第二電鍍鎳溶液，第二電鍍鎳溶液中含有適量的檸檬酸氫二銨，增加了電鍍過(guò) 程中陰極過(guò)程的極化度，減小電鍍過(guò)程對(duì)端部角度較小的產(chǎn)品電鍍層厚度的影響，改善釹 鐵硼磁體鍍層厚度均勻分布性，使釹鐵硼磁體鍍層厚度均勻分布性較好；
[0018] 當(dāng)采用以下前處理工藝對(duì)釹鐵硼磁體進(jìn)行前處理時(shí)：酸洗：采用稀硝酸溶液作為 酸洗液對(duì)釹鐵硼磁體進(jìn)行酸洗；水洗：采用去離子水對(duì)酸洗后的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清 洗，清洗過(guò)程中設(shè)置有超聲波清洗，超聲波功率為2000W，頻率為20?60KHZ ;將水洗后的 釹鐵硼磁體放入電解槽中進(jìn)行電解處理，電解處理時(shí)間為200?450秒，電解液由氫氧化 鈉、碳酸鈉和水組成，氫氧化鈉的質(zhì)量體積濃度為20?60克/升，碳酸鈉的質(zhì)量體積濃度 為10?40克/升，電解處理過(guò)程中電流密度為0. 2?0. 7安培/平方分米，電解液溫度為 30?60攝氏度；水洗：采用去離子水對(duì)電解后的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗，清洗過(guò)程中設(shè) 置有超聲波清洗，超聲波功率為2000W，頻率為20?60KHz ;首先在酸洗中采用稀硝酸溶液 作為酸洗液，稀硝酸與釹鐵硼磁體反應(yīng)不會(huì)對(duì)釹鐵硼磁體結(jié)構(gòu)造成損害，減少酸洗對(duì)磁性 能的影響，然后采用水洗、電解和再次水洗的工藝對(duì)釹鐵硼磁體進(jìn)行處理，可以去除釹鐵硼 磁體在前道工序中產(chǎn)生的油污和表面氧化物等，保證釹鐵硼磁體表面在入槽前處于活性狀 態(tài)，具有較好的清潔度和磁性能。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為實(shí)施例中釹鐵硼磁體產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021] 實(shí)施例一：一種釹鐵硼磁體電鍍鎳方法，包括以下步驟：
[0022] ①對(duì)釹鐵硼磁體進(jìn)行前處理；
[0023] ②預(yù)鍍鎳：將前處理后的釹鐵硼磁體放入第一電鍍鎳溶液中進(jìn)行預(yù)鍍鎳處理，時(shí) 間為3500秒，其中第一電鍍鎳溶液由硫酸鎳、硼酸、琥珀酸酯鈉鹽、羧乙基磺酸鈉和水組 成，硫酸鎳的質(zhì)量體積濃度為250克/升，硼酸的質(zhì)量體積濃度為40克/升，琥珀酸酯鈉鹽 的質(zhì)量體積濃度為5毫克/升，羧乙基磺酸鈉的質(zhì)量體積濃度為5毫克/升，預(yù)鍍鎳處理過(guò) 程中電流密度為0. 2安培/平方分米，第一電鍍鎳溶液的溫度為45攝氏度，PH值為4. 1 ;
[0024] ③采用去離子水對(duì)預(yù)鍍鎳處理過(guò)的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗；
[0025] ④鍍半光鎳：將清洗后的釹鐵硼磁體放入第二電鍍鎳溶液中進(jìn)行鍍半光鎳處理， 時(shí)間為4500秒，第二電鍍鎳溶液由硫酸鎳、檸檬酸氫二銨、硼酸、氨水和水組成，硫酸鎳的 質(zhì)量體積濃度為150克/升，朽 1檬酸氫二銨的質(zhì)量體積濃度為80克/升，硼酸的質(zhì)量體積濃 度為10克/升，氨水的質(zhì)量體積濃度為20毫升/升，鍍半光鎳處理過(guò)程中電流密度為0. 2 安培/平方分米，第二電鍍鎳溶液的溫度為45攝氏度，PH值為6. 5 ;
[0026] ⑤采用去離子水對(duì)鍍半光鎳處理過(guò)的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗，清洗過(guò)程中設(shè)置 有超聲波清洗，超聲波功率為2000W，頻率為20KHz ;
[0027] ⑥鍍光亮鎳：將清洗后的釹鐵硼磁體放入第三電鍍鎳溶液中進(jìn)行鍍光亮鎳處理， 時(shí)間為3500秒，第三電鍍鎳溶液由硫酸鎳、氯化鎳、硼酸、糖精鈉和水組成，硫酸鎳的質(zhì)量 體積濃度為300克/升，氯化鎳的質(zhì)量體積濃度為40克/升，硼酸的質(zhì)量體積濃度為40克 /升，糖精鈉的質(zhì)量體積濃度為5毫克/升，鍍光亮鎳處理過(guò)程中電流密度為0. 2安培/平 方分米，第三電鍍鎳溶液的溫度為45攝氏度，PH值為4. 2 ;
[0028] ⑦采用去離子水對(duì)鍍光亮鎳處理過(guò)的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗，清洗過(guò)程中設(shè)置 有超聲波清洗，超聲波功率為2000W，頻率為40KHz。
[0029] 本實(shí)施例中，前處理采用本【技術(shù)領(lǐng)域】的常規(guī)電鍍前處理工藝，即通過(guò)硫酸酸洗、水 洗、化學(xué)除油和再次水洗工序進(jìn)行前處理。
[0030] 采用本實(shí)施例的方法對(duì)厚度3. 110±0. 010毫米、端面積4. 67平方厘米、周長(zhǎng)10. 6 厘米、輪廓度〇. 18、倒角值0. 35的釹鐵硼磁體產(chǎn)品進(jìn)行處理，釹鐵硼磁體產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)如 圖1所示。將上述成分、尺寸和輪廓均相同釹鐵硼磁體產(chǎn)品分成A組、B組和C組三組，分別 進(jìn)行電鍍鎳處理，相應(yīng)得到A組、B組和C組三組電鍍鎳后的產(chǎn)品。在相同條件下，分別測(cè)試 A組、B組和C組三組電鍍鎳后的產(chǎn)品的雙極充磁通值、65°C X3小時(shí)衰減損失率、150°C X 1 小時(shí)老化損失率和狗骨效應(yīng)值。
[0031] 雙極充磁通值的測(cè)試方法為：首先通過(guò)充磁機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行雙極充磁后，然后用 磁通計(jì)測(cè)試磁通值，磁通計(jì)顯示的磁通值即為雙極充磁通值；65°C X3小時(shí)衰減損失率 的測(cè)試方法為：電鍍后的釹鐵硼磁體通過(guò)充磁機(jī)進(jìn)行雙極充磁后，測(cè)得磁通值A(chǔ)1，然后置 于烘干爐內(nèi)3小時(shí)，其爐內(nèi)溫度65°C，從烘干爐中拿出再次測(cè)其磁通，測(cè)得磁通值A(chǔ)2,其 65°C X3小時(shí)衰減損失率=(A1-A2)/A1，損失率越小代表其磁性能越好；150°C XI小時(shí)老 化損失率：電鍍后的釹鐵硼磁體通過(guò)充磁機(jī)進(jìn)行雙極充磁后，測(cè)得磁通值B1，然后置于烘 干爐內(nèi)1小時(shí)，其爐內(nèi)溫度150°C。拿出后再次進(jìn)行雙極充磁，并測(cè)其磁通，測(cè)得磁通值B2， 150°C XI小時(shí)老化損失率：(B1-B2)/B1，損失率越小代表其磁性能越好；狗骨效應(yīng)值：B點(diǎn) (即產(chǎn)品尖端部）成品尺寸與A點(diǎn)（即產(chǎn)品中心部）成品尺寸的差值稱(chēng)為狗骨效應(yīng)值，狗骨 效應(yīng)值越低代表其鍍層厚度均勻分布性越好。
[0032] A組、B組和C組三組電鍍鎳后釹鐵硼磁體測(cè)試后的具體數(shù)據(jù)如下表1所示：
【權(quán)利要求】
1. 一種釹鐵硼磁體電鍍鎳方法，其特征在于包括以下步驟： ① 對(duì)釹鐵硼磁體進(jìn)行前處理； ② 預(yù)鍍鎳：將前處理后的釹鐵硼磁體放入第一電鍍鎳溶液中進(jìn)行預(yù)鍍鎳處理，時(shí)間為 2500?5500秒，其中第一電鍍鎳溶液由硫酸鎳、硼酸、琥珀酸酯鈉鹽、羧乙基磺酸鈉和水組 成，硫酸鎳的質(zhì)量體積濃度為220?380克/升，硼酸的質(zhì)量體積濃度為30?60克/升， 琥珀酸酯鈉鹽的質(zhì)量體積濃度為5?20毫克/升，羧乙基磺酸鈉的質(zhì)量體積濃度為5?20 毫克/升，預(yù)鍍鎳處理過(guò)程中電流密度為〇. 1?〇. 6安培/平方分米，第一電鍍鎳溶液的溫 度為40?65攝氏度，PH值為3. 5?4. 8 ; ③ 采用去離子水對(duì)預(yù)鍍鎳處理過(guò)的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗； ④ 鍍半光鎳：將清洗后的釹鐵硼磁體放入第二電鍍鎳溶液中進(jìn)行鍍半光鎳處理，時(shí)間 為3500?6500秒，第二電鍍鎳溶液由硫酸鎳、檸檬酸氫二銨、硼酸、氨水和水組成，硫酸鎳 的質(zhì)量體積濃度為100?210克/升，檸檬酸氫二銨的質(zhì)量體積濃度為65?145克/升， 硼酸的質(zhì)量體積濃度為10?40克/升，氨水的質(zhì)量體積濃度為20?60毫升/升，鍍半光 鎳處理過(guò)程中電流密度為0. 2?0. 7安培/平方分米，第二電鍍鎳溶液的溫度為40?65 攝氏度，PH值為5. 5?7. 5; ⑤ 采用去離子水對(duì)鍍半光鎳處理過(guò)的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗，清洗過(guò)程中設(shè)置有超 聲波清洗，超聲波功率為2000W，頻率為20?60KHz ; ⑥ 鍍光亮鎳：將清洗后的釹鐵硼磁體放入第三電鍍鎳溶液中進(jìn)行鍍光亮鎳處理，時(shí)間 為2500?5500秒，第三電鍍鎳溶液由硫酸鎳、氯化鎳、硼酸、糖精鈉和水組成，硫酸鎳的質(zhì) 量體積濃度為220?380克/升，氯化鎳的質(zhì)量體積濃度為20?60克/升，硼酸的質(zhì)量體 積濃度為30?60克/升，糖精鈉的質(zhì)量體積濃度為5?20毫克/升，鍍光亮鎳處理過(guò)程 中電流密度為〇. 1?〇. 6安培/平方分米，第三電鍍鎳溶液的溫度為40?65攝氏度，PH值 為 3. 5 ?4. 8 ; ⑦ 采用去離子水對(duì)鍍光亮鎳處理過(guò)的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗，清洗過(guò)程中設(shè)置有超 聲波清洗，超聲波功率為2000W，頻率為40?138KHz。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的釹鐵硼磁體電鍍鎳方法，其特征在于所述的前處理工藝包括 以下步驟： ①-1酸洗：采用稀硝酸溶液作為酸洗液對(duì)釹鐵硼磁體進(jìn)行酸洗； ①-2水洗：采用去離子水對(duì)酸洗后的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗，清洗過(guò)程中設(shè)置有超 聲波清洗，超聲波功率為2000W，頻率為20?60KHz ; ①-3將水洗后的釹鐵硼磁體放入電解槽中進(jìn)行電解處理，電解處理時(shí)間為200?450 秒，電解液由氫氧化鈉、碳酸鈉和水組成，氫氧化鈉的質(zhì)量體積濃度為20?60克/升，碳酸 鈉的質(zhì)量體積濃度為10?40克/升，電解處理過(guò)程中電流密度為0. 2?0. 7安培/平方 分米，電解液溫度為30?60攝氏度； ①-4水洗：采用去離子水對(duì)電解后的釹鐵硼磁體進(jìn)行多次清洗，清洗過(guò)程中設(shè)置有超 聲波清洗，超聲波功率為2000W，頻率為20?60KHz。
【文檔編號(hào)】C25D5/14GK104120469SQ201410263544
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】陳久揚(yáng), 楊慶忠, 許式袍, 翁浩洲 申請(qǐng)人:寧波韻升股份有限公司, 寧波韻升磁體元件技術(shù)有限公司, 寧波韻升磁性材料有限公司, 寧波韻升高科磁業(yè)有限公司, 寧波韻升特種金屬材料有限公司