【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属表面处理，具体涉及一种适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺。
技术介绍
1、我国具有丰富的稀土金属矿储量及开采、加工技术的积累和开发，我国已经成为全球钕铁硼永磁材料的生产和市场中心。但钕铁硼材料耐蚀性差的缺点却仍制约我国钕铁硼及相关行业的发展。钕铁硼永磁材料采用粉末冶金工艺制备，存在烧结气孔等缺陷。钕铁硼合金具有多相结构，包括主相nd2fe14b、富nd相（nd4fe）和富b相（nd1+εfe4b4），各相所占体积分数分别约为84%、14%和2%，其中主相nd2fe14b是磁性相。由于富nd相和富b相非常活泼，极易被氧化，且各相的电化学电位相差很大，很容易发生电化学腐蚀[1]。
2、由于烧结钕铁硼基体表面多孔隙和材料本身又具有较高的化学活性，给其电镀带来了一些困难。采用酸性镀液、碱性镀液、或含有氯化物的镀液在钕铁硼工件表面直接电镀制备底镀层，浸入到其表面孔隙中的镀液存在残留腐蚀问题，导致镀层出现点腐蚀甚至局部镀层脱落。
3、现有电镀工艺通常在钕铁硼表面制备镀锌层、镀镍层、铜+镍+铬组合镀层、镍+铜+镍组合镀层、镍+锡组合镀层、镍+银组合镀层、镍+金组合镀层、电镀镍+化学镍组合镀层等防护层。目前最典型有效的方法是镀锌和镀镍，其中镀镍应用最为广泛[2]。gb/t 34491-2017《烧结钕铁硼表面镀层》标准规定，镍+铜+镍组合镀层按gb/t 10125–2021《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》进行中性盐雾试验开始锈蚀的时间为，滚镀镀层48h，挂镀镀层16h。显然，这种镀层结构的耐蚀性
4、柠檬酸盐镀镍溶液为中性，对钕铁硼基体的腐蚀作用很弱，目前文献报道的钕铁硼镀镍工艺一般采用柠檬酸盐镀镍工艺制备底镀层，然后镀光亮镍制备面镀层[3]。采用这种工艺制备钕铁硼工件的防护装饰性镀层存在如下两种缺陷：第一，在钕铁硼工件表面直接镀镍存在较高的磁屏蔽效应[4]，会明显降低钕铁硼工件的磁场强度；第二，在钕铁硼工件表面直接镀镍，镀镍层为阴极性镀层，对钕铁硼基体无电化学保护作用，当镀层存在孔隙或镀层破损后会发生原电池腐蚀而破坏钕铁硼基体。
5、按传统的工艺方法，通常采用盐酸、硫酸、及硝酸酸洗法去除钕铁硼工件表面的氧化物[5]，生产实践证明，采用盐酸或硫酸酸洗法存在金属钕的氢化问题，在酸洗反应中产生的氢渗入到钕铁硼基体中后，氢原子会与金属钕缓慢反应生成钕的氢化物，导致金属钕转化为粉末状物质。用硝酸酸洗法去除钕铁硼表面的氧化物可以避免金属钕的氢化问题，但硝酸对金属表面有钝化作用，影响基体与镀层之间的结合力。
6、参考文献：[1].严芬英，赵春英，张琳，钕铁硼永磁材料表面防护技术的研究进展[j]，电镀与精饰，2012，34(8)：22-25。[2].李红英，郝壮志，刘宇晖等，烧结ndfeb永磁材料腐蚀机理与表面防护技术研究进展[j]，矿冶工程，2016，36(6)：118-124。[3].广州超邦化工有限公司，一种钕铁硼镀镍及稀土电解保护的镀层结构：202222706008.2[p]，2023-03-17。[4].孟超，王群，施楣梧，铁镍合金磁屏蔽薄膜的制备及性能[j]，安全与电磁兼容，2015，27(4)：58-61。[5].赵晴，杜楠，肖军等，钕铁硼工件表面镀镍工艺研究[j]，材料保护，2003，36(6)：32-33。
技术实现思路
1、为了解决钕铁硼工件直接镀镍存在的磁屏蔽及无电化学保护作用的问题，本专利技术提供了一种适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺。为了达到上述目的本专利技术采用如下技术方案：
2、一种适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，包含以下步骤：
3、(1)对钕铁硼工件进行研磨倒角、除油、及活化；
4、(2)钕铁硼工件前处理后采用现行的硫酸盐镀锌工艺制备硫酸盐镀锌层；
5、(3)钕铁硼工件硫酸盐镀锌后采用聚合硫氰酸盐镀铜锌合金工艺制备无氰铜锌合金镀层；
6、(4)钕铁硼工件无氰镀铜锌合金后采用无氰镀镉铁合金工艺制备无氰镉铁合金镀层；
7、(5)钕铁硼工件镀镉铁合金后进行后处理制备钝化层；
8、所述的无氰镀镉铁合金工艺包括以下成分及工艺参数：
9、氯化镉25～35g/l，四水合氯化亚铁4～6g/l，氯化钾100～140g/l，配位剂100～140g/l，整平剂1.5～2.5ml/l，光亮剂1.5～2.5ml/l，辅助剂25～30ml/l，稳定剂25～35g/l，镀液ph值6～8，镀槽温度20～35℃，阴极电流密度0.5～1.5a/dm2，阴极移动2～4m/min；
10、所述的整平剂包括三巯基均三嗪5～10g/l，有机胺环氧衍生物30～60g/l，氢氧化钠5～10g/l；
11、所述的稳定剂包括葡萄糖庚酸钠、和琥珀酸氢钠，葡萄糖庚酸钠与琥珀酸氢钠的质量比为1︰(2～3)；
12、所述的配位剂包括氨三乙酸、磺基水杨酸、和苹果酸，将上述组分混合均匀得到所述的配位剂；氨三乙酸、磺基水杨酸、苹果酸之间的质量比为3︰(1～2)︰(4～6)；
13、所述的光亮剂包括a、b、c三种组分，a组分包括α-乙烯基-n-丙磺酸基吡啶内盐、b组分包括3-甲氧基-4-羟基苯甲醛、3,4-二甲氧基苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛中的任意一种或两种，c组分包括丙炔醇乙氧基醚、丙炔醇丙氧基醚、n,n-二乙基丙炔胺、n,n-二乙基丙炔胺甲酸盐、n,n-二乙基丙炔胺硫酸盐中的任意一种或两种；其中a组分30～80g/l，b组分30～80g/l，c组分60～100g/l，异丙醇280～320g/l；
14、所述的辅助剂包括分子量小于8000的聚丙烯酰胺、2-乙基己基硫酸酯钠盐、乙二胺或二甲基丙胺与环氧氯丙烷组成的缩合物、及d组分，d组分与所述光亮剂中的c组分一致；其中分子量小于8000的聚丙烯酰胺50～80g/l，乙二胺或二甲基丙胺与环氧氯丙烷缩合物20～50g/l，2-乙基己基硫酸酯钠盐30～80g/l，d组分30～60g/l。
15、在其中一些实施例中，所述的聚合硫氰酸盐镀铜锌合金工艺包括以下成分及工艺参数：
16、聚合硫氰酸亚铜18～24g/l，聚合硫氰酸锌9～13g/l，聚合硫氰酸钠130～170g/l，铜锌合金电镀光亮剂8～12ml/l，镀液ph值10～12，镀槽温度35～55℃，阴极电流密度0.5～1.5a/dm2，阴极移动3～5m/min，用铜的质量分数为68%的铜锌合金板作阳极，阳极移动3～5m/min；所述的铜锌合金电镀光亮剂包括以下重量分数的组分：n,n'-二正丙基乙二胺60～100份、水性聚氨酯树脂10～20份，分子量小于8000的聚丙烯酰胺80～120份，去离子水770～870份。
17、在其中一些实施例中，所述的无氰镉铁镀层的厚度为8～24μm。
18、在其中一些实施例中，所述的无氰铜锌合金镀层的厚度为6本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于，包含以下步骤：
2.权利要求1所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于，所述的聚合硫氰酸盐镀铜锌合金工艺包括以下成分及工艺参数：
3.权利要求1所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于：所述的无氰镉铁镀层的厚度为8～24μm。
4.权利要求1所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于：所述的无氰铜锌合金镀层的厚度为6～10μm。
5.权利要求1所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于，所述的活化采用乳酸活化工艺：
6.权利要求1所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于，所述的硫酸盐镀锌层采用现行的硫酸盐镀锌工艺制备：
7.权利要求1或6所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于：所述的硫酸盐镀锌层的厚度为10～20μm。
8.权利要求1所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于：所述的钝
9.权利要求8所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于：
10.权利要求8所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于，所述的三价铬蓝白色钝化层采用TRIROS TCP-185三价铬蓝白钝化工艺制备：TRIROSTCP-185三价铬蓝白钝化剂40～80mL/L，钝化液pH值1.8～2.5，钝化温度20～30℃，钝化时间20～40s，空气搅拌或摆动镀件。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于，包含以下步骤：
2.权利要求1所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于，所述的聚合硫氰酸盐镀铜锌合金工艺包括以下成分及工艺参数：
3.权利要求1所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于：所述的无氰镉铁镀层的厚度为8～24μm。
4.权利要求1所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于：所述的无氰铜锌合金镀层的厚度为6～10μm。
5.权利要求1所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于，所述的活化采用乳酸活化工艺：
6.权利要求1所述的适用于航空航天领域的钕铁硼无氰镀镉铁合金工艺，其特征在于，所述的硫酸盐镀锌层采用现行的硫酸盐镀锌工艺...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭崇武，李小花，赖奂汶，彭超艺，
申请(专利权)人：广州超邦化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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