本發(fā)明屬于金屬表面處理，具體涉及一種釹鐵硼永磁體鍍鎳工藝。

背景技術(shù)：

1、釹鐵硼永磁材料具有非常優(yōu)異的磁性能和高性價比。在節(jié)能環(huán)保和低碳經(jīng)濟(jì)的時代背景下，新能源汽車、風(fēng)能發(fā)電、節(jié)能家電、小型輕量化汽車、變頻空調(diào)的發(fā)展，將使釹鐵硼永磁材料的市場需求持續(xù)增長，同時也對釹鐵硼永磁材料的耐腐蝕性能提出了更高要求。

2、釹鐵硼永磁合金采用粉末冶金工藝制備，存在燒結(jié)氣孔等缺陷，磁體具有多相結(jié)構(gòu)，包括主相nd2fe14b、富nd相（nd4fe）和富b相（nd1+εfe4b4），各相所占體積分?jǐn)?shù)分別約為84%，14%和2%。其中主相nd2fe14b是磁性相，具有很強(qiáng)的單軸磁晶各向異性和高飽和磁化強(qiáng)度；富nd相是非磁性相，沿主相晶界或晶界交隅處呈網(wǎng)狀分布，能夠促進(jìn)磁體致密化并提高矯頑力；富b相主要以顆粒狀分布于主相晶界處，對磁性能影響不大。由于富nd相和富b相非?；顫?，化學(xué)穩(wěn)定性差，極易發(fā)生氧化，且各相的電化學(xué)電位相差很大，容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕[1]。

3、由于燒結(jié)釹鐵硼基體表面多孔隙和材料本身又具有較高的化學(xué)活性，給其電鍍處理帶來了一些困難。采用酸性鍍液、堿性鍍液、或含有氯化物的鍍液在釹鐵硼永磁體表面直接電鍍制備底鍍層，浸入到其表面孔隙中的鍍液存在殘留腐蝕問題，導(dǎo)致鍍層出現(xiàn)點腐蝕甚至局部鍍層脫落。

4、現(xiàn)有電鍍工藝通常在釹鐵硼表面制備鍍鋅層、鍍鎳層、銅+鎳+鉻組合鍍層、鎳+銅+鎳組合鍍層、鎳+錫組合鍍層、鎳+銀組合鍍層、鎳+金組合鍍層、電鍍鎳+化學(xué)鎳組合鍍層等防護(hù)層。目前最典型有效的方法是鍍鋅和鍍鎳，其中鍍鎳應(yīng)用最為廣泛[2]。gb/t?34491-2017《燒結(jié)釹鐵硼表面鍍層》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鎳+銅+鎳組合鍍層按gb/t?10125–2021《人造氣氛腐蝕試驗?鹽霧試驗》進(jìn)行中性鹽霧試驗開始銹蝕的時間為，滾鍍鍍層48h，掛鍍鍍層16h。由此可知，釹鐵硼基體上鍍層的耐鹽霧試驗時間明顯低于其他金屬基體上的鍍層。為此，開發(fā)新技術(shù)解決釹鐵硼永磁材料電鍍中存在的這些問題成了業(yè)界研究的熱點。

5、檸檬酸鹽鍍鎳溶液為中性，對釹鐵硼基體的腐蝕作用很弱，目前文獻(xiàn)報道的釹鐵硼永磁體鍍鎳工藝一般采用檸檬酸鹽鍍鎳工藝制備底鍍層，然后鍍光亮鎳制備面鍍層[3]。采用這種工藝制備釹鐵硼永磁體的防護(hù)裝飾性鍍層存在如下兩種缺陷：第一，在釹鐵硼永磁體表面直接鍍鎳存在磁短路的問題，會明顯降低釹鐵硼永磁體的磁場強(qiáng)度；第二，在釹鐵硼永磁體表面直接鍍鎳，鍍鎳層為陰極性鍍層，對釹鐵硼基體無電化學(xué)保護(hù)作用，當(dāng)鍍層存在孔隙或鍍層破損后會發(fā)生原電池腐蝕而破壞釹鐵硼基體。

6、按傳統(tǒng)的工藝方法，通常采用鹽酸、硫酸、及硝酸酸洗法去除釹鐵硼永磁體表面的氧化物[4]，生產(chǎn)實踐證明，采用鹽酸或硫酸酸洗法存在金屬釹的氫化問題，在反應(yīng)中產(chǎn)生的氫滲入到釹鐵硼基體中后，氫原子會與金屬釹緩慢反應(yīng)生成釹的氫化物，導(dǎo)致金屬釹轉(zhuǎn)化為粉末狀物質(zhì)。用硝酸酸洗法去除釹鐵硼表面的氧化物可以避免金屬釹的氫化問題，但硝酸對金屬表面有鈍化作用，影響基體與鍍層之間的結(jié)合力。

7、參考文獻(xiàn)：[1].嚴(yán)芬英，趙春英，張琳，釹鐵硼永磁材料表面防護(hù)技術(shù)的研究進(jìn)展[j]，電鍍與精飾，2012，34(8)：22-25。[2].李紅英，郝壯志，劉宇暉等，燒結(jié)ndfeb永磁材料腐蝕機(jī)理與表面防護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展[j]，礦冶工程，2016，36(6)：118-124。[3].廣州超邦化工有限公司，一種釹鐵硼鍍鎳及稀土電解保護(hù)的鍍層結(jié)構(gòu)：202222706008.2[p]，2023-03-17。[4].趙晴，杜楠，肖軍等，釹鐵硼永磁體表面鍍鎳工藝研究[j]，材料保護(hù)，2003，36(6)：32-33。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決釹鐵硼永磁體直接鍍鎳存在的磁短路及無電化學(xué)保護(hù)作用的問題，本發(fā)明提供了一種釹鐵硼永磁體鍍鎳工藝。為了達(dá)到上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

2、一種釹鐵硼永磁體鍍鎳工藝，包含以下步驟：

3、(1)對釹鐵硼永磁體基體進(jìn)行研磨倒角、除油、及活化；

4、(2)釹鐵硼永磁體前處理后采用現(xiàn)行的硫酸鹽鍍鋅工藝制備硫酸鹽鍍鋅層；

5、(3)釹鐵硼永磁體硫酸鹽鍍鋅后采用聚合硫氰酸鹽鍍銅鋅合金工藝制備無氰銅鋅合金鍍層；

6、(4)釹鐵硼永磁體聚合硫氰酸鹽鍍銅鋅合金后采用現(xiàn)行的鍍光亮鎳工藝制備光亮鎳鍍層；

7、(5)釹鐵硼永磁體鍍光亮鎳后采用稀土電解保護(hù)工藝制備稀土電解保護(hù)膜；

8、所述的聚合硫氰酸鹽鍍銅鋅合金工藝包括以下成分及工藝參數(shù)：

9、聚合硫氰酸亞銅18～24g/l，聚合硫氰酸鋅9～13g/l，聚合硫氰酸鈉130～170g/l，銅鋅合金電鍍光亮劑8～12ml/l，鍍液ph值10～12，鍍槽溫度35～55℃，陰極電流密度0.5～1.5a/dm2，陰極移動3～5m/min，用銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%的銅鋅合金板作陽極，陽極移動速度3～5m/min；

10、所述的銅鋅合金電鍍光亮劑包括以下重量分?jǐn)?shù)的組分：n,n'-二正丙基乙二胺60～100份、水性聚氨酯樹脂10～20份，分子量小于8000的聚丙烯酰胺80～120份，去離子水770～870份。

11、在其中一些實施例中，所述的銅鋅合金電鍍光亮劑中分子量小于8000的聚丙烯酰胺包括型號為gro-70的聚丙烯酰胺、型號為ic-113的聚丙烯酰胺、型號為ic-125的聚丙烯酰胺、型號為ic-213的聚丙烯酰胺中的任意一種或兩種。

12、在其中一些實施例中，所述的無氰銅鋅合金鍍層的厚度為7～13μm。

13、在其中一些實施例中，所述的活化采用乳酸活化工藝：

14、乳酸40～80ml/l,操作溫度20～35℃，活化時間20～40s。

15、在其中一些實施例中，所述的硫酸鹽鍍鋅層采用現(xiàn)行的硫酸鹽鍍鋅工藝制備：

16、七水合硫酸鋅350～450g/l，硼酸25～35g/l，zl-94光亮劑14～18ml/l，鍍液ph值5.0～5.8，鍍槽溫度15～45℃，陰極電流密度1～4a/dm2，陰極移動3～5m/min。

17、在其中一些實施例中，所述的硫酸鹽鍍鋅層的厚度為7～13μm。

18、在其中一些實施例中，所述的光亮鎳鍍層采用現(xiàn)行的鍍光亮鎳工藝制備。

19、在其中一些實施例中，所述的光亮鎳鍍層采用ninfea?8003鍍光亮鎳工藝制備：

20、六水合硫酸鎳240～320g/l，六水合氯化鎳45～70g/l，硼酸40～50g/l，ninfeasc-260光鎳柔軟劑15～40ml/l，ninfea?as-250光鎳輔助劑3～7ml/l，ninfea?8003光鎳主光劑0.4～0.8ml/l，ninfea?ni-35光鎳濕潤劑0.5～1.5ml/l，鍍液ph值4.2～4.8，鍍槽溫度55～60℃，陰極電流密度3～6a/dm2，均勻空氣攪拌。

21、在其中一些實施例中，所述的光亮鎳鍍層采用ninfea?300鍍光亮鎳工藝制備：

22、六水合硫酸鎳240～300g/l，六水合氯化鎳50～70g/l，硼酸40～50g/l，ninfeasc-260光鎳柔軟劑15～40ml/l，ninfea?sc-230輔助劑12～20ml/l，ninfea?300主光劑0.5～1.5ml/l，ninfea?302填平劑0.5～1.5ml/l，ninfea?ni-35光鎳濕潤劑0.5～1.5ml/l，鍍液ph值4.0～4.5，鍍槽溫度55～60℃，陰極電流密度2～6a/dm2，均勻空氣攪拌。

23、在其中一些實施例中，所述的光亮鎳鍍層的厚度為10～20μm。

24、在其中一些實施例中，所述的稀土電解保護(hù)膜采用稀土電解保護(hù)工藝制備：

25、醋酸鈰1～5g/l，hedp配位劑5～30g/l，鉬酸鈉5～10g/l，無水碳酸鈉100～150g/l，槽液ph值11.5～12.5，陰極電流密度0.5～1.5a/dm2，室溫操作，用鍍件作陰極，以鈦板作陽極，電解60～120s。

26、本發(fā)明采用乳酸作活化劑，乳酸是弱酸又是配位劑，能夠有效去除釹鐵硼永磁體表面的氧化膜，實現(xiàn)活化的目的。由于乳酸的酸性弱，在去除釹鐵硼表面氧化膜的過程中不會劇烈析氫，因此不會出現(xiàn)金屬釹氫化的問題。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

28、1、本發(fā)明的釹鐵硼永磁體鍍鎳工藝，采用硫酸鹽鍍鋅工藝在釹鐵硼永磁體表面制備鍍鋅層，克服了采用檸檬酸鹽鍍鎳工藝在釹鐵硼永磁體表面制備鍍鎳層造成的磁短路問題；

29、2、本發(fā)明的釹鐵硼永磁體鍍鎳工藝，采用研磨法去除釹鐵硼永磁體表面的氧化皮，用乳酸活化法去除釹鐵硼永磁體表面的氧化膜，克服了采用鹽酸或硫酸酸洗法導(dǎo)致金屬釹氫化的問題，也克服了采用硝酸酸洗法使釹鐵硼永磁體表面鈍化的問題；

30、3、本發(fā)明的釹鐵硼永磁體鍍鎳工藝，硫酸鹽鍍鋅溶液的ph為5～5.8，其酸性很弱，硫酸鹽對釹鐵硼基體又無腐蝕作用，因此，采用硫酸鹽鍍鋅工藝制備底鍍層可以有效封閉釹鐵硼永磁體表面的孔隙，對釹鐵硼永磁體基體又不存在殘留腐蝕問題；

31、4、本發(fā)明的釹鐵硼永磁體鍍鎳工藝，聚合硫氰酸鹽鍍銅鋅合金工藝的性能與氰化物鍍銅鋅合金工藝性能相似，采用本工藝在鍍鋅層上制備銅鋅合金鍍層，兩鍍層之間能形成良好的結(jié)合力；

32、5、本發(fā)明的釹鐵硼永磁體鍍鎳工藝，在銅鋅合金鍍層上制備光亮鎳鍍層，鍍鎳層相對于銅鋅合金鍍層為陽極性鍍層，能有效阻止腐蝕介質(zhì)向基體方向的侵蝕，克服了在釹鐵硼永磁體表面直接鍍鎳無電化學(xué)保護(hù)作用的缺陷。