一种钕铁硼表面镀金的镀层结构的制作方法

1.本实用新型属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种钕铁硼表面镀金的镀层结构。


背景技术：

2.钕铁硼材料用于制备高强度的永磁体已经获得了广泛的应用。钕铁硼基体表面多孔隙，材料本身又具有较高的化学活性。现有技术在钕铁硼表面上制备镀金层的结构为，在钕铁硼基体上从内到外依次镀瓦特镍、镀铜、镀光亮镍、和镀金。但这种镀层的耐蚀性还不够高，镀件在使用中镀层容易出现起泡和形成点腐蚀的问题。


技术实现要素：

3.为了解决钕铁硼镀件耐蚀性较差的问题，本实用新型提供了一种钕铁硼表面镀金的镀层结构。为了达到上述目的本实用新型采用如下技术方案：
4.一种钕铁硼表面镀金的镀层结构，其特征在于：包括钕铁硼基体、和在所述钕铁硼基体上从内到外依次制备的柠檬酸盐预镀镍层、焦磷酸盐镀铜层、光亮镀镍层、镍磷合金镀层、镀金层。
5.优选的，所述柠檬酸盐预镀镍层的厚度为5～15μm。
6.优选的，所述焦磷酸盐镀铜层的厚度为5～12μm。
7.优选的，所述光亮镀镍层的厚度为5～15μm。
8.优选的，所述镍磷合金镀层的厚度为0.5～3μm。
9.优选的，所述镀金层的厚度为0.03～1μm。
10.钕铁硼基体表面有较多的孔隙，采用瓦特镍镀镍工艺施镀时，酸性镀液会浸入到孔隙中，在镀件存放和使用中缓慢腐蚀基体及镀层，最后在孔隙处出现气泡或出现点腐蚀。本实用新型采用柠檬酸盐镀镍工艺制备预镀镍层，中性的柠檬酸盐镀镍溶液对钕铁硼基体和镀镍层的腐蚀性很小，对基体和镀层基本没有破坏作用。柠檬酸盐镀镍溶液具有较高的深镀能力，采用柠檬酸盐镀镍工艺预镀镍还有利于钕铁硼基体的封孔。在预镀镍层上再进行焦磷酸盐镀铜能够最终封闭钕铁硼基体表面的孔隙。在焦磷酸盐镀铜层上镀光亮镍，焦磷酸盐镀铜层能有效阻止腐蚀介质向基体方向的侵蚀。镍磷合金镀层比光亮镍镀层耐蚀性高，在光亮镍镀层上镀镍磷合金后再镀金，镍磷合金镀层能有效阻止光亮镍镀层被腐蚀。
11.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
12.1、本实用新型公开的钕铁硼表面镀金的镀层结构，能够有效克服现有技术在钕铁硼基体表面上制备的镀层容易起泡和形成点腐蚀的技术缺陷；
13.2、本实用新型在钕铁硼基体表面上制备的镀金层结构，具有较高的耐蚀性，可以延长镀件的使用寿命，避免资源浪费。
附图说明
14.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
15.图1是本实用新型实施例1和实施例2的镀层结构示意图。
具体实施方式
16.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
17.一种钕铁硼表面镀金的镀层结构，包括钕铁硼基体、和在所述钕铁硼基体上从内到外依次制备的柠檬酸盐预镀镍层、焦磷酸盐镀铜层、光亮镀镍层、镍磷合金镀层、镀金层。
18.按现行的前处理工艺对钕铁硼工件基体进行除油、除锈和活化处理，然后依次制备柠檬酸盐预镀镍层、焦磷酸盐镀铜层、光亮镀镍层、镍磷合金镀层、和镀金层。
19.所述柠檬酸盐预镀镍层的厚度为5～15μm，采用现行的柠檬酸盐镀镍工艺制备。
20.优选的，所述柠檬酸盐镀镍工艺为：六水合硫酸镍180～250g/l，氯化钠10～12g/l，硼酸30～35g/l，硫酸镁30～40g/l，ph值7.0～7.2，温度50℃～60℃，阴极电流密度1～1.5a/cm2，阴极移动4～6m/min。
21.所述焦磷酸盐镀铜层的厚度为5～12μm，采用现行的焦磷酸盐镀铜工艺制备。
22.所述光亮镀镍层的厚度为5～15μm，采用现行的镀光亮镍工艺制备。
23.所述镍磷合金镀层厚度为0.5～3μm，采用现行的镍磷合金电镀工艺制备。
24.优选的，所述镍磷合金镀层采用超邦化工的emfasi 8812镍磷合金电镀工艺制备：emfasi 8812 mu开缸剂450～550ml/l，硫酸镍280～340g/l，ph范围2.5～2.7，操作温度60℃～65℃，阴极电流密度3～6a/dm2，阴极移动3～5m/min。
25.所述镀金层的厚度为0.03～1μm，优选的，采用超邦化工的baliloy 300 fc 3n酸性镀金工艺制备。镀液成分和操作条件为：baliloy 300 fc mu开缸剂800ml/l，baliloy co钴盐20ml/l，金氰化钾3.7g/l，ph范围3.6～4.0，操作温度30℃～40℃，阴极电流密度0.6a/dm2，阴极移动4～6m/min。
26.实施例1：
27.如图1所示，一种钕铁硼表面镀金的镀层结构，包括钕铁硼基体1、和在所述钕铁硼基体1上从内到外依次制备的柠檬酸盐预镀镍层2、焦磷酸盐镀铜层3、光亮镀镍层4、镍磷合金镀层5、镀金层6。
28.所述柠檬酸盐预镀镍层2的厚度为8μm，采用现行的柠檬酸盐镀镍工艺制备：六水合硫酸镍230g/l，氯化钠12g/l，硼酸33g/l，硫酸镁33g/l，ph=7.2，温度55℃，阴极电流密度1a/cm2，阴极移动5m/min。
29.所述焦磷酸盐镀铜层3的厚度为8μm，采用现行的焦磷酸盐镀铜工艺制备。
30.所述光亮镀镍层4的厚度为8μm，采用现行的镀光亮镍工艺制备。
31.所述镍磷合金镀层5的厚度为1μm，采用超邦化工的emfasi 8812镍磷合金电镀工艺制备：emfasi 8812 mu开缸剂500ml/l，硫酸镍300g/l，ph=2.6，操作温度60℃，阴极电流密度4a/dm2，阴极移动4m/min。
32.所述镀金层6的厚度为0.5μm，采用超邦化工的baliloy 300 fc 3n酸性镀金工艺
制备：baliloy 300 fc mu开缸剂800ml/l，baliloy co钴盐20ml/l，金氰化钾3.7g/l，ph=3.8，操作温度35℃，阴极电流密度0.6a/dm2，阴极移动5m/min。
33.本实施例在具体操作上分为如下步骤：
34.1、前处理：对工件基体1进行“碱性化学除油
→
水洗
→
硫酸酸洗
→
水洗
→
碱性阴极电解除油
→
水洗
→
碱性阳极电解除油
→
水洗
→
酸盐活化
→
水洗”的前处理工序。
35.2、预镀镍：工件前处理后按柠檬酸盐镀镍工艺制备预镀镍层2。
36.3、焦磷酸盐镀铜：工件预镀镍后按焦磷酸盐镀铜工艺制备焦磷酸盐镀铜层3。
37.4、镀光亮镍：工件焦磷酸盐镀铜后按镀光亮镍工艺制备光亮镀镍层4。
38.5、镀镍磷合金：工件镀光亮镍后按emfasi 8812镍磷合金电镀工艺制备镍磷合金镀层5。
39.6、镀金：工件镀镍磷合金后按baliloy 300 fc 3n酸性镀金工艺制备镀金层6。
40.实施例2：
41.如图1所示，一种钕铁硼表面镀金的镀层结构，包括钕铁硼基体1、和在所述钕铁硼基体1上从内到外依次制备的柠檬酸盐预镀镍层2、焦磷酸盐镀铜层3、光亮镀镍层4、镍磷合金镀层5、镀金层6。
42.所述柠檬酸盐预镀镍层2的厚度为6μm，采用现行的柠檬酸盐镀镍工艺制备：六水合硫酸镍220g/l，氯化钠11g/l，硼酸30g/l，硫酸镁38g/l，ph=7.1，温度53℃，阴极电流密度1a/cm2，阴极移动5m/min。
43.所述焦磷酸盐镀铜层3的厚度为10μm，采用现行的焦磷酸盐镀铜工艺制备。
44.所述光亮镀镍层4的厚度为10μm，采用现行的镀光亮镍工艺制备。
45.所述镍磷合金镀层5的厚度为1μm，采用超邦化工的emfasi 8812镍磷合金电镀工艺制备：emfasi 8812 mu开缸剂480ml/l，硫酸镍280g/l，ph=2.5，操作温度63℃，阴极电流密度4a/dm2，阴极移动4m/min。
46.所述镀金层6的厚度为0.5μm，采用超邦化工的baliloy 300 fc 3n酸性镀金工艺制备：baliloy 300 fc mu开缸剂800ml/l，baliloy co钴盐20ml/l，金氰化钾3.7g/l，ph=3.8，操作温度33℃，阴极电流密度0.6a/dm2，阴极移动5m/min。
47.本实施例在具体操作上分为如下步骤：
48.1、前处理：对工件基体1进行“碱性化学除油
→
水洗
→
硫酸酸洗
→
水洗
→
碱性阴极电解除油
→
水洗
→
碱性阳极电解除油
→
水洗
→
酸盐活化
→
水洗”的前处理工序。
49.2、预镀镍：工件前处理后按柠檬酸盐镀镍工艺制备预镀镍层2。
50.3、焦磷酸盐镀铜：工件预镀镍后按焦磷酸盐镀铜工艺制备焦磷酸盐镀铜层3。
51.4、镀光亮镍：工件焦磷酸盐镀铜后按镀光亮镍工艺制备光亮镀镍层4。
52.5、镀镍磷合金：工件镀光亮镍后按emfasi 8812镍磷合金电镀工艺制备镍磷合金镀层5。
53.6、镀金：工件镀镍磷合金后按baliloy 300 fc 3n酸性镀金工艺制备镀金层6。
54.实施例1和实施例2所制备的钕铁硼表面镀金的镀层结构，按照gb/t 10125
–
2012《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》进行中性盐雾试验360h，镀件表面无白锈生成。本实用新型制备的钕铁硼表面镀金的镀层结构，进行中性盐雾不生白锈的时间比gb/t 34491-2017《烧结钕铁硼表面镀层》标准规定的钕铁硼表面镀金的中性盐雾试验96h出现锈蚀的时间高
3.75倍。
55.本试验例对实施例1和实施例2制备的样件进行镀层结合力测试，按照sj/t 11109-1996标准以热震法测试镀层结合力，把镀件放在加热炉中加热至300℃保温30min，取出后放入室温的水中骤然冷却，镀层没有出现起泡和脱落。试验表明，本发明所制备的镀层结构具有良好的结合力。
56.以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处。总之，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。