NdFeB永磁体表面电镀Zn-Fe合金工艺的研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:sunrain0428
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NdFeB永磁体以其优良的磁性能广泛应用于电力电子、航空航天、交通运输和家用电器等领域。但是,其特殊的成分和结构导致其材料本身耐腐蚀能力极差。表面电镀锌铁合金的方法可以在不损害材料磁性能的基础上有效弥补这一缺陷。本文通过电沉积的方法,在NdFeB永磁体表面制备锌铁合金,并对其电镀工艺做了系统的研究,有效的提高了磁体的耐腐蚀性能。得出以下结论:通过正交实验的方法对NdFeB磁体表面电镀Zn-Fe合金的电镀及电镀前处理工艺进行了优化,利用盐雾试验、电化学极化曲线、电化学交流阻抗谱、显微硬度计和能谱仪等设备和方法对合金镀层的耐腐蚀性能、硬度和Fe含量进行了测定,采用极差分析方法对正交实验结果进行极差分析,得出了各因素对合金镀层性能影响的大小顺序;通过分析,推断出各工艺参数是通过影响镀层含铁量和镀层结构,进而影响镀层的各项性能指标。研究结果表明:电流密度、FeSO4浓度、酸洗溶液种类等工艺参数对NdFeB磁体表面电镀Zn-Fe合金镀层的性能影响较大。当前处理及电镀工艺为:镀件→抛光(打磨至150#砂纸所对应粗糙度)→除油→水洗→酸洗(体积分数为3%的硝酸溶液)+超声波洗涤→活化,电流密度Jk为1.5A/dm2、 FeSO4浓度为10g/L、ZnCl2浓度为60g/L和KCl浓度为210g/L时,在NdFeB磁体表面得到含铁量为0.92wt%的Zn-Fe合金镀层综合性能最优:表面平整、硬度高、耐腐蚀能力强(盐雾试验196小时无白锈)。通过单一变量法得出电流密度、镀液温度、电镀时间、镀液PH值合金镀层的铁含量影响规律:在电流密度值较低区域,镀层中铁的质量分数随电流密度增大而变化的波动较小,在0.9%附近波动。当电流密度值增大到5A/dm2,镀层中铁的质量百分数急剧增大,然后又稳定在一定的范围内;随着镀液温度的提高烧结NdFeB表面锌铁合金镀层含铁量先升高再降低;镀层中的含铁量随着电镀时间的延长,不断增加;随着镀液PH值的上升,镀层含铁量呈现先上升再小幅下降的趋势。
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