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烧结钕铁硼的表面处理与电镀

发表时间:2020-11-05 13:46

烧结钕铁硼永磁材料采用粉末冶金工艺生产,是一种化学活性非常强的粉末材料,内部存在微小孔隙与空洞,在空气中易被腐蚀和氧化。实验结果显示,1cm³的烧结钕铁硼永磁体在150℃的空气中放置51天,将会被全部氧化腐蚀掉。磁性材料被腐蚀或组分破坏后,日久将造成磁性能的衰减甚至丧失,从而影响整机的使用性能和寿命,所以使用前必须进行严格的防腐处理。

目前钕铁硼防腐处理普遍采用电镀、化学镀、电泳涂层、磷化处理等方法,其中电镀作为一种成熟的金属表面处理手段应用较为广泛。钕铁硼电镀工艺流程包括前处理和电镀两个重要的环节。


前处理

钕铁硼电镀的质量与它的前处理效果密切相关,前处理一般包括磨料研磨倒角—浸泡化学除油—酸洗氧化膜—弱酸活化等工序,期间穿插超声波清洗,经过上述的处理,使钕铁硼磁体露出清洁适合电镀的基本表面,然后就可以进行电镀处理了。如果前处理过程有一个环节处理得不干净,都会给最终的电镀产品带来潜伏性缺陷,致使电镀层出现起泡、剥落等问题。

相对于普通钢件,钕铁硼产品的镀前处理难度要大一些,原因在于其表面粗糙、且疏松多孔,污垢难以彻底清除干净,对钕铁硼镀层与基体的结合力造成不利影响。目前,钕铁硼镀前处理一般采用多道超声波清洗,超声波的空化作用使钕铁硼微孔内的油污、酸碱等物质得到彻底清除;另外,超声波清洗还利于清除钕铁硼在酸洗时表面产生的硼灰,进一步消除结合力隐患。

电镀

钕铁硼强磁电镀根据产品使用环境的不同可采用不同的电镀工艺,表面镀层也有所不同,如镀锌、镀镍、镀铜、镀锡、镀贵金属、环氧树脂等,一般以镀锌、镀镍+铜+镍、镀镍+铜+化学镀镍三种工艺为主流

只有锌和镍适合在钕铁硼磁体表面直接施镀,所以多层电镀技术一般都是在镀镍后实施。目前已经突破了钕铁硼直接镀铜的技术难关,直接镀铜然后镀镍是一种发展趋势,这样的镀层设计更加有利于钕铁硼元件的热减磁指标的达成客户需要。


钕铁硼强力磁铁的镀层最常用的分别为镀锌和镀镍这两种,他们在外观、耐腐蚀、使用寿命、价格等方面都有着很明显的区别:

  • 抛光性区别:镀镍在抛光上面是优越于镀锌的,外观上更亮一些。对产品外观要求高的一般会选择镀镍,而一些磁铁不外露,对产品外观要求相对低一点的一般选择镀锌。

  • 耐腐蚀性区别:锌是活泼金属,能与酸反应,所以耐腐蚀性较差;镀镍表面处理过后,其耐腐蚀性更高。

  • 使用寿命区别:由于耐腐蚀性不同,镀锌的使用寿命低于镀镍,主要表现在使用时间久了表面镀层容易脱落,导致磁体氧化,从而影响磁性能。

  • 硬度区别:镀镍比镀锌高的,在使用过程中可以很大程度的避免碰撞导致的钕铁硼强力磁铁出现掉角、碎裂等现象。

  • 价格区别:价格方面镀锌是极具优势的,钕铁硼镀层价格从低到高排列依次为:镀锌,镀镍,环氧树脂。

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选用钕铁硼强磁时,需要根据使用温度,环境影响,耐腐蚀特性,产品外观,镀层结合力,胶粘效果等因素,统合考虑选用何种镀层。


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