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烧结NdFeB永磁材料化学镀Ni-Co-P合金防护层研究

曹晶晶

   本文对N45型烧结NdFeB永磁材料进行化学镀Ni-Co-P镀层防护,旨在提高其抗腐蚀性能。前期以组织致密的碳素钢为基材,对前处理工艺、化学镀液配方及施镀工艺进行了优化,在此基础上,在多孔磁体基材表面获得了结合牢固的化学镀Ni-P/Ni-Co-P合金镀层,对Ni-Co-P镀层的组织结构和性能等进行了研究。 烧结NdFeB永磁材料的前处理工艺优化结果为:电解除油,弱酸酸洗活化,碱性预镀Ni-P,镀浴温度为85℃,施镀时间为20min。化学镀镀液及施镀工艺的优化结果为:络合剂为柠檬酸钠;稳定剂为硫脲,剂量为痕量;金属离子浓度比([Co~(2+)]/[Ni~(2+)+Co~(2+)])为0.3~0.6;pH值9~10;施镀温度为85℃。对烧结NdFeB磁体上化学镀Ni-P/Ni-Co-P合金镀层组织性能研究结果表明,Ni-P预镀层与基材呈犬牙交错,Ni-Co-P镀层表面平整,呈银白色金属光泽,镀层的孔隙率几乎为零,与Ni-P预镀层结合紧密。随着镀液pH值的增大,Ni-Co-P镀层结构由非晶态向晶态转变。金属离子浓度比在0.2~0.6范围内时,镀层结构均为非晶态,当金属离子浓度比增加到0.8时,Ni-Co-P镀层结构有由非晶态向微晶以至于晶态转变的趋势。镀层表面由大小不一的胞状物组成,随金属离子浓度比的增加,镀层表面的胞状物尺寸逐渐变小,当金属离子浓度比达0.6时,胞状物尺寸反而增大。能谱分析表明,随金属离子浓度比的增加,镀层中Co含量不断增加,而Ni和P含量不断减少,且P元素倾向于偏聚在胞与胞相连的交界处。对Ni-Co-P镀层耐蚀性研究结果表明,金属离子浓度比为0.3的镀层耐酸腐蚀性能最好,而金属离子浓度比为0.6的镀层耐碱盐腐蚀性能最好。电化学环境(腐蚀介质为3.5%NaCl溶液)中,金属离子浓度比为0.3的镀层耐腐蚀性能最好。 Ni-Co-P镀层热处理结果表明:硬度随热处理温度的升高而增大;当温度达400℃时,Ni-Co-P镀层开始发生晶化转变,并析出新相Ni_(12)P_5,且硬度达到峰值;当温度升高到500℃时,亚稳相Ni_(12)P_5转变为Ni_3P相,晶化转变完成,硬度反而下降;随着热处理温度的继续升高,Ni_3P相不断聚集粗化,硬度不断下降,Ni-Co-P镀层表面的胞状形貌转变为蠕虫状形貌。……   
[关键词]:烧结NdFeB永磁材料;化学镀;Ni-Co-P合金;胞状物;耐腐蚀性能;热处理;晶化转变
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河南理工大学2010年