[发明专利]一种用于钕铁硼磁材表面化学镀镍的镀液及镀层镀制方法

说明书

本发明公开了一种用于钕铁硼磁材表面化学镀镍的镀液，所述镀液的溶剂为去离子水，所述镀液中各组分的质量浓度范围是：30～80g/L含镍主盐、160～280g/L配位剂、30～80g/L缓冲剂、130～150g/L还原剂和1～3.5g/L稳定剂，且所述镀液pH值为11～13。本发明的镀液，可避免电沉积过程中含镍电镀液在钕铁硼磁材表面出现氢离子析出现象，不会破坏钕铁硼磁材自身的磁性能，保证了钕铁硼磁材磁性能的稳定性和表面耐腐蚀性。本发明还公开了一种钕铁硼磁材表面镀层镀制方法。

技术领域

本发明涉及化学镀镍的技术领域，尤其涉及一种用于钕铁硼磁材表面化学镀镍的镀液及镀层镀制方法。

背景技术

钕铁硼磁材在电子和电机领域应用广泛，产品精密，尺寸公差范围小于0.1mm，甚至有0.03mm，电镀由于电化学特性--狗骨效应，尖端放电。在零件的边缘、尖角处镀层厚度远远大于平面中间部位；对复杂几何体，细长，大平面的零件要获得高要求的镀层结构，难度非常大。而化学镀镍的特性是在零件表面能获得镀层厚度均匀的镀层，为解决上述问题提供了实现的可能性。化学镀镍技术领域工艺成熟，应该广泛，但能在钕铁硼基体上直接获得良好镀层结构的化学镍药水及工艺未见报道。分析原因，市面上的化学镀镍工艺常规用次亚磷酸钠作为还原剂，其反应过程中会产生氢气，这个对钕铁硼材料是有危害的。

钕铁硼磁材的耐腐蚀性能较差，通常需要对其表面进行防腐处理。现有防腐处理技术中，应用较为广泛的防腐方法包括电沉积、化学镀、电泳涂层等，其中电沉积作为一种比较成熟的手段，根据表面镀层材料的不同，可分别电镀镍、电镀铜、电镀锌、电镀锡、电镀金等。随着钕铁硼材料日益广泛的应用，对其表面防护也提出了越来越严苛的要求，因此在原有常规工业电镀、磷化和电泳的基础上，开发新的表面处理技术，得到具有各种诸如耐高低温冲击、绝缘、环保等功能和特性的防护涂/镀层，以适应烧结钕铁硼磁性器件的各种工作环境，成为本领域技术人员广泛关注的焦点。

电镀工艺中最关键的工序即为预镀，目前成熟应用于钕铁硼磁材的预镀溶液有电镀镍、电镀铜、电镀锌，在这三类镀液中对磁材磁性能衰减影响最小的是电镀铜，其次是电镀锌，影响最大的电镀镍。三类镀液在电沉积过程中均存在析氢问题，只不过铜金属更易于氢离子析出、锌金属次之，而镍金属沉积过程中更易与氢共沉积。同样，在其他非纯镍的化学沉积镀镍方法中也存在一定程度的析氢反应，这严重影响了钕铁硼磁材性能稳定性。

由鉴于此，亟需开发一种适用于钕铁硼磁材表面防腐处理的镀液。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本发明提供了一种用于钕铁硼磁材表面化学镀镍的镀液及镀层镀制方法，以解决现有电镀液在钕铁硼磁铁表面电沉积时析氢和钕铁硼磁材磁性能下降的问题，从而满足钕铁硼磁材磁性能和表面防腐的使用要求。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于钕铁硼磁材表面化学镀镍的镀液，所述镀液的溶剂为去离子水，所述镀液中各组分的质量浓度范围是：30～80g/L含镍主盐、160～280g/L配位剂、30～80g/L缓冲剂、130～150g/L还原剂和1～3.5g/L稳定剂，且所述镀液pH值为11～13。

所述镀液中镍离子在镀镍反应过程中起到氧化剂的作用，足够的浓度才能保证正常的析出速度，镍离子质量浓度小于4.5g/L时，镍离子浓度过低，镍离子不会从镀液中析出沉积在钕铁硼磁材上；镍离子质量浓度大于6.8g/L时，镍离子析出速度缓慢，当其大于10.0g/L时，过多的镍离子添加会造成镀液原料浪费，镀镍成本上升。

所述镀液的初始pH值，本领域技术人员可以根据设定的pH值通过控制冰乙酸和氢氧化钠的添加量进行调节。镀液pH值小于11.0时，化学镀镍过程无法顺利反应，而镀液pH值大于13.0时，镀液易分解，因此需要严格控制本镀液的pH值，随着化学镀镍反应过程的进行，可及时添加缓冲剂、冰乙酸和氢氧化钠进行调节。