本發(fā)明屬于材料表面電鍍前處理領域，尤其涉及到一種釹鐵硼磁體的電鍍前處理法及設備。

背景技術：

釹鐵硼磁體被稱為第三代稀土永磁體。釹鐵硼問世以來，就以優(yōu)異的性能、價格比及豐富的資源儲備迅速進入工業(yè)化社會，并廣泛運用于電子、通訊、醫(yī)療、航空、環(huán)保等高科技領域。21世紀NdFeB永磁材料總產值將占整個永磁材料總產值的40％，并將改變整十永磁材料的格局。

釹鐵硼磁體材料表面疏松多孔、化學活性強、極易氧化腐蝕等許多缺陷嚴重影響了其應用范圍。釹鐵硼磁體主要有三相組成，即主相、富釹相和富硼相，其中富釹相和富硼相一般都分布在晶界處，富釹相極易被氧化，并且磁體主相的體積分數(shù)遠遠大于富釹相和富硼相的體積分數(shù)，所以磁體易形成小陽極大陰極的電化學局部腐蝕特點，會進一步加速腐蝕；另外，富釹相的腐蝕電位較低，容易發(fā)生電化學腐蝕。因此必須對磁體進行表面處理保護。

目前，對釹鐵硼磁體進行保護的主要方法是在其表面進行電鍍或涂覆處理等表面處理。而釹鐵硼磁體表面處理技術的關鍵是前處理工藝。如果前處理工藝合適，在釹鐵硼磁體表面形成保護層后，釹鐵硼磁體可以運用于各種環(huán)境。但是，釹鐵硼磁體的多相結構使得磁體在化學成分和電化學上都是不均勻的，各相存在很大的電位差，釹鐵硼磁體置于表面處理液時，會表現(xiàn)出不同的電化學反應。另外，磁體表面的油脂及氧化物也會影響鍍層的結合力。人們對釹鐵硼磁體表面進行了大量的前處理研究，目前最常用的前處理方法是：研磨倒角—堿性除油—硝酸酸洗—氟化銨活化等。該前處理方法是人工操作，勞動強度大，操作標準及時間難以控制，且釹鐵硼表面的均勻性和潔凈度并不能保證，酸洗后釹鐵硼磁體表面可能會殘余酸液，造成基體與鍍層結合力不良，產品合格率下降。

因此，保證釹鐵硼磁體表面均勻性及潔凈度是提高鍍層結合力的關鍵，而良好的均勻性及潔凈度需要良好的前處理工藝。所以，急需尋找一種可標準操作、降低勞動強度提高生產合格率的自動前處理工藝，解決目前釹鐵硼磁體手工前處理存在的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。

本發(fā)明的目的是提供一種鐵硼磁體的電鍍前處理方法及設備，能有效地保證磁體表面均勻性及潔凈度，提高基體與鍍層結合力，提高耐腐蝕性，降低勞動強度，提高產品生產合格率，實現(xiàn)自動化生產。

本發(fā)明提供了一種釹鐵硼磁體的電鍍前處理方法及設備，將燒結釹鐵硼磁體與適量鋼珠混合均勻后一起置于特定滾筒內，利用滾筒的滾動，對燒結釹鐵硼磁體表面依次進行超聲化學除油、熱水洗、硝酸酸洗、一次水洗、化學除灰、超聲水洗、二次水洗等前處理工序后進行表面鍍鎳層電鍍。

本發(fā)明提供一種釹鐵硼磁體的電鍍前處理方法，其包括以下步驟：

將燒結釹鐵硼磁體、或者燒結釹鐵硼磁體和不超過所述燒結釹鐵硼磁體的重量的鋼珠混合后置于一滾筒中，所述滾筒上設置有用于允許前處理液通過的通孔；

將帶有所述燒結釹鐵硼磁體和所述鋼珠的所述滾筒置于所述前處理液中，并使得所述滾筒滾動以進行釹鐵硼磁體的電鍍前處理。

優(yōu)選的是，所述的釹鐵硼磁體的電鍍前處理方法中，所述鋼珠的直徑為2mm-6mm。

優(yōu)選的是，所述的釹鐵硼磁體的電鍍前處理方法中，所述鋼珠的直徑為3mm-4mm。

優(yōu)選的是，所述的釹鐵硼磁體的電鍍前處理方法中，所述滾筒的轉速為8-12轉/分鐘。

優(yōu)選的是，所述的釹鐵硼磁體的電鍍前處理方法中，所述滾筒的轉速為9-10轉/分鐘。

優(yōu)選的是，所述的釹鐵硼磁體的電鍍前處理方法中，所述釹鐵硼磁體的電鍍前處理，包括以下步驟：

步驟一將帶有所述燒結釹鐵硼磁體和所述鋼珠的所述滾筒放置于第一前處理液槽中進行超聲化學除油，所述第一前處理液為金屬清洗劑溶液，其濃度為30-80g/L，溫度為50-70℃，除油時間為1.5-3.5分鐘；

步驟二將將步驟一處理后的帶有所述燒結釹鐵硼磁體和所述鋼珠的所述滾筒放置在第二前處理液槽中進行熱水洗，水洗溫度為70-90℃，水洗時間為1-3分鐘；

步驟三將步驟二處理后的帶有所述燒結釹鐵硼磁體和所述鋼珠的所述滾筒放置在第三前處理液槽中進行硝酸酸洗，所述硝酸濃度為40～55ml/L，所述酸洗時間為90～130秒，之后進行一次水洗，一次水洗時間為30-60秒。

步驟四將步驟三處理后的帶有所述燒結釹鐵硼磁體和所述鋼珠的所述滾筒放置在第四前處理液槽中進行化學除灰處理，第四前處理液為草酸溶液，濃度為20～60g/L，化學除灰時間為30～60秒；

步驟五將步驟四處理后的帶有所述燒結釹鐵硼磁體和所述鋼珠的所述滾筒放置在第五前處理液槽中進行超聲水洗處理，超聲水洗時間為1.5～3分鐘，之后進行二次水洗，二次水洗時間為15～60秒。

優(yōu)選的是，所述的釹鐵硼磁體的電鍍前處理方法中，所述釹鐵硼磁體的電鍍前處理，包括以下步驟：

步驟一將帶有所述燒結釹鐵硼磁體和所述鋼珠的所述滾筒放置于第一前處理液槽中進行超聲化學除油，所述第一前處理液為金屬清洗劑溶液，其濃度為40-50g/L，溫度為60-65℃，除油時間為2-2.5分鐘；

步驟二將將步驟一處理后的帶有所述燒結釹鐵硼磁體和所述鋼珠的所述滾筒放置在第二前處理液槽中進行熱水洗，水洗溫度為80-85℃，水洗時間為1.5-2分鐘；

步驟三將步驟二處理后的帶有所述燒結釹鐵硼磁體和所述鋼珠的所述滾筒放置在第三前處理液槽中進行硝酸酸洗，所述硝酸濃度為45～50ml/L，所述酸洗時間為100～115秒，之后進行一次水洗，一次水洗時間為45-55秒。

步驟四將步驟三處理后的帶有所述燒結釹鐵硼磁體和所述鋼珠的所述滾筒放置在第四前處理液槽中進行化學除灰處理，第四前處理液為草酸溶液，濃度為35～50g/L，化學除灰時間為40～50秒；

步驟五將步驟四處理后的帶有所述燒結釹鐵硼磁體和所述鋼珠的所述滾筒放置在第五前處理液槽中進行超聲水洗處理，超聲水洗時間為1.5～2分鐘，之后進行二次水洗，二次水洗時間為25～35秒。

本發(fā)明還提供一種釹鐵硼磁體的電鍍前處理設備，其包括：

滾筒，其上設置有前處理液通過的通孔，所述滾筒內填充有釹鐵硼磁體和鋼珠；

多個前處理液槽，其內存放有前處理液，且所述多個前處理液槽根據(jù)其中前處理液的種類按照前處理工序的先后順序依次排列；

其中，所述滾筒依次放置在所述多個前處理液槽中并滾動已完成釹鐵硼磁體的電鍍前處理。

優(yōu)選的是，所述的釹鐵硼磁體的電鍍前處理設備中，所述滾筒設置在一框架上，所述滾筒的一側同軸設置有一從動齒輪，從動齒輪和主動齒輪相嚙合，主動齒輪通過一主動軸連接至一第一驅動器。

優(yōu)選的是，所述的釹鐵硼磁體的電鍍前處理設備中，

所述框架的中部水平向兩側延伸形成一水平支撐臂，所述水平支撐臂垂直向下延伸形成一豎直支撐臂；

所述多個前處理液槽的兩側設置有兩個傳送帶，所述兩個傳送帶同步運轉，且所述豎直支撐臂的下端與所述傳送帶相接觸，所述兩個傳送帶在第二驅動器的驅動下正轉或者反轉；

控制器，其內預先存有各個前處理工序的處理時間、傳送帶的運行速度和多個前處理液槽之間的距離，并根據(jù)當前前處理工序向所述第二驅動器發(fā)送正轉或反轉、開啟或者關閉的命令。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明采用滾筒外超聲，一方面能夠更好地進行自動化操作，降低勞動強度；另一方面在草酸溶液的除灰作用后超聲水洗，能夠最大限度地清洗基體表面殘余的酸液及雜質，保證釹鐵硼基體的均勻性和潔凈度，為保證電鍍鍍層結合力打下堅實基礎，同時對釹鐵硼基體的耐腐蝕性也有一定程度的提高。另外，采用草酸溶液除灰，使釹鐵硼基體表面發(fā)生一定程度的鈍化，起到防止在后續(xù)水洗及電鍍過程中被氧化、腐蝕的作用，提高鍍層結合力及耐腐蝕性。

本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的釹鐵硼磁體的電鍍前處理設備的一個實施例的滾筒的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的釹鐵硼磁體的電鍍前處理設備的一個實施例中的滾筒放置在前處理液槽中的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種釹鐵硼磁體的電鍍前處理設備，其包括：

滾筒4，其上設置有前處理液通過的通孔，所述滾筒4內填充有釹鐵硼磁體和鋼珠；

多個前處理液槽7，其內存放有前處理液6，且所述多個前處理液槽7根據(jù)其中前處理液的種類按照前處理工序的先后順序依次排列；

其中，所述滾筒4依次放置在所述多個前處理液槽7中并滾動以完成釹鐵硼磁體的電鍍前處理；

滾筒4設置在一框架1上，滾筒4的一側同軸設置有一從動齒輪5，從動齒輪5和主動齒輪2相嚙合，主動齒輪2通過一主動軸3連接至驅動器，進而完成滾筒的滾動。

所述的釹鐵硼磁體的電鍍前處理設備中，

所述框架的中部水平向兩側延伸形成一水平支撐臂，所述水平支撐臂垂直向下延伸形成一豎直支撐臂；

所述多個前處理液槽的兩側設置有兩個傳送帶，所述兩個傳送帶同步運轉，且所述豎直支撐臂的下端與所述傳送帶相接觸，所述兩個傳送帶在第二驅動器的驅動下正轉或者反轉；

控制器，其內預先存有各個前處理工序的處理時間、傳送帶的運行速度和多個前處理液槽之間的距離，并根據(jù)當前前處理工序向所述第二驅動器發(fā)送正轉或反轉、開啟或者關閉的命令。

實施例1

(1)將2.5Kg規(guī)格為6.91*6.91*0.85*4-R1.24的釹鐵硼磁體與2.5Kg直徑為3mm的鋼珠混合均勻后，倒入圖1所示的滾筒內；

(2)超聲化學除油處理，配制超聲化學除油溶液，溶液中包含TJ30-1型金屬清洗劑50g/L，其余為去離子水或蒸餾水；將除油液加熱至65℃，將步驟(1)的滾筒按照圖2的結構方式放入配制好化學除油液的槽子內，在滾筒的轉動下，帶動釹鐵硼磁體和鋼珠一起翻轉進行超聲化學除油，除油時間為2分鐘，其中滾筒的轉速為10轉/分鐘。

(3)熱水洗處理，將經過超聲化學除油的釹鐵硼磁體和鋼珠連同滾筒放入80℃的熱水內進行流動清洗，熱水為流動的去離子水，清洗過程中滾筒也在以10轉/分鐘的速度翻滾。

(4)硝酸酸洗處理，配制硝酸溶液，硝酸濃度為45ml/L，其余為水，將經過步驟(3)的釹鐵硼磁體進行滾動酸洗，酸洗時間為110秒。

(5)化學除灰處理，配制化學除灰液，該溶液包括草酸30g/L，其余為去離子水或蒸餾水，將經過步驟(4)的釹鐵硼磁體放入化學除灰液中進行滾動除灰，除灰時間為35秒，滾筒轉速為10轉/分鐘。

(6)超聲水洗處理，將經過步驟(5)的釹鐵硼磁體進行超聲滾動水洗，時間為2分鐘，滾筒轉速為10轉/分鐘。

(7)純水洗處理，將經過步驟(6)的釹鐵硼磁體進行純水洗，水洗時間為30秒，滾筒轉速10轉/分鐘。

(8)電鍍鎳銅鎳鍍層，將經過步驟(7)的載有釹鐵硼磁體和鋼珠的滾筒放入鍍液內進行電鍍鎳銅鎳鍍層。

實施例2

(1)將1.5Kg規(guī)格為9.14*9.14*0.85*4-R1.21的釹鐵硼磁體與1.5Kg直徑為3mm的鋼珠混合均勻后，倒入圖1所示的滾筒內；

(2)超聲化學除油處理，配制超聲化學除油溶液，溶液中包含TJ30-1型金屬清洗劑50g/L，其余為去離子水或蒸餾水；將除油液加熱至70℃，將步驟(1)的滾筒按照圖2的結構方式放入配制好化學除油液的槽子內，在滾筒的轉動下，帶動釹鐵硼磁體和鋼珠一起翻轉進行超聲化學除油，除油時間為2.5分鐘，其中滾筒的轉速為12轉/分鐘。

(3)熱水洗處理，將經過超聲化學除油的釹鐵硼磁體和鋼珠連同滾筒放入85℃的熱水內進行流動清洗，熱水為流動的去離子水，清洗過程中滾筒也在以8轉/分鐘的速度翻滾。

(4)硝酸酸洗處理，配制硝酸溶液，硝酸濃度為45ml/L，其余為水，將經過步驟(3)的釹鐵硼磁體進行滾動酸洗，酸洗時間為100秒。

(5)化學除灰處理，配制化學除灰液，該溶液包括草酸50g/L，其余為去離子水或蒸餾水，將經過步驟(4)的釹鐵硼磁體放入化學除灰液中進行滾動除灰，除灰時間為30秒，滾筒轉速為12轉/分鐘。

(6)超聲水洗處理，將經過步驟(5)的釹鐵硼磁體進行超聲滾動水洗，時間為2分鐘，滾筒轉速為12轉/分鐘。

(7)純水洗處理，將經過步驟(6)的釹鐵硼磁體進行純水洗，水洗時間為30秒，滾筒轉速12轉/分鐘。

(8)電鍍鎳銅鎳鍍層，將經過步驟(7)的載有釹鐵硼磁體和鋼珠的滾筒放入鍍液內進行電鍍鎳銅鎳鍍層。

實施例3

(1)將3.0Kg規(guī)格為D24.7*4.5的釹鐵硼磁體與2.5Kg直徑為3-4mm的鋼珠混合均勻后，倒入圖1所示的滾筒內；

(2)超聲化學除油處理，配制超聲化學除油溶液，溶液中包含TJ30-1型金屬清洗劑50g/L，其余為去離子水或蒸餾水；將除油液加熱至65℃，將步驟(1)的滾筒按照圖2的結構方式放入配制好化學除油液的槽子內，在滾筒的轉動下，帶動釹鐵硼磁體和鋼珠一起翻轉進行超聲化學除油，除油時間為2分鐘，其中滾筒的轉速為8轉/分鐘。

(3)熱水洗處理，將經過超聲化學除油的釹鐵硼磁體和鋼珠連同滾筒放入90℃的熱水內進行流動清洗，熱水為流動的去離子水，清洗過程中滾筒也在以8轉/分鐘的速度翻滾。

(4)硝酸酸洗處理，配制硝酸溶液，硝酸濃度為45ml/L，其余為水，將經過步驟(3)的釹鐵硼磁體進行滾動酸洗，酸洗時間為120秒。

(5)化學除灰處理，配制化學除灰液，該溶液包括草酸30g/L，其余為去離子水或蒸餾水，將經過步驟(4)的釹鐵硼磁體放入化學除灰液中進行滾動除灰，除灰時間為40秒，滾筒轉速為8轉/分鐘。

(6)超聲水洗處理，將經過步驟(5)的釹鐵硼磁體進行超聲滾動水洗，時間為2.5分鐘，滾筒轉速為8轉/分鐘。

(7)純水洗處理，將經過步驟(6)的釹鐵硼磁體進行純水洗，水洗時間為45秒，滾筒轉速8轉/分鐘。

(8)電鍍鎳銅鎳鍍層，將經過步驟(7)的載有釹鐵硼磁體和鋼珠的滾筒放入鍍液內進行電鍍鎳銅鎳鍍層。

對比實施例

將規(guī)格為6.91*6.91*0.85*4-R1.24的釹鐵硼磁體按以下前處理工藝進行手工操作：研磨倒角—堿性除油—水洗—硝酸酸洗—水洗—氟化銨活化—純水洗后進行電鍍鎳銅鎳鍍層。

實施例1～3和對比實施例1的測試方法和結果

用1.7m自由跌落實驗和中性鹽霧實驗測試經過不同前處理工藝處理的釹鐵硼磁體與電鍍鎳銅鎳鍍層的結合力以及耐腐蝕性能研究，結果如表1所示。

表1

從表1可以看出，用本發(fā)明釹鐵硼磁體表面自動前處理工藝處理后電鍍鎳銅鎳鍍層的釹鐵硼磁體，可以承受1.7m高自由跌落60次實驗，鍍層表面無起泡、脫落現(xiàn)象，并且可以承受168h的中性鹽霧實驗后表面無點蝕現(xiàn)象。而對比實施例1中的前處理工藝的樣品60次跌落測試后出現(xiàn)有5片脫落3片起泡現(xiàn)象，并且經過中性鹽霧實驗72h后開始出現(xiàn)點蝕、起泡現(xiàn)象。

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。