钕铁硼磁铁镍+铜+镍涂层技术详解

钕铁硼磁铁镍+铜+镍涂层技术详解

钕铁硼磁铁是一种高性能永磁材料，广泛应用于各种电子设备和电机中。然而，由于其化学性质活泼，容易受到腐蚀。为了解决这一问题，研究人员开发了镍+铜+镍涂层技术，通过多层电镀工艺提高磁铁的耐腐蚀性能。本文将详细介绍这种涂层技术的原理和工艺流程。

随着稀土NdFeB磁体的快速发展，为了解决NdFeB磁体易腐蚀的问题，多种磁铁涂层已生产的方法有镍、铬、金、黑锌、环氧树脂等。从防腐蚀的角度来看，铬很难与其他物质发生反应，防腐蚀效果很好，但铬的成本很高，所以应用不多。由于成本可控、技术成熟、防腐效果好，镍+铜+镍镀层已成为广泛应用的钕铁硼磁体镀层处理方式。

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钕铁硼磁铁零件的特点

通常，NdFeB磁体零件较小，质量一般为0.25g~20g。钕元素的化学活性极强。钕铁硼磁体表面疏松多孔、粗糙不平。钕铁硼材料脆性大，表面容易损坏。

镍+铜+镍涂层根据钕铁硼磁体零件的特点，采用电镀的方式将镍和铜附着在钕铁硼磁体表面。电镀主要采用滚镀和挂镀。电镀前和电镀过程中都有一系列的要求和规范。

钕铁硼磁铁的镀前处理

倒角：此工艺可使零件表面平整、光滑，有利于镀层快速、均匀、连续沉积。该设备多采用卧式滚压倒角机和振动倒角机，统称为倒角机，分别采用滚压和振动的原理，达到棱角光滑而不损坏零件的目的。滚动倒角机多用于小尺寸钕铁硼零件加工，振动倒角机多用于大尺寸钕铁硼零件倒角加工。

脱脂、酸洗、活化：脱脂液和酸洗液的酸碱度不宜过强，以免零件腐蚀，并且液中应添加对钕有螯合作用的物质，以防止钕的氧化。对于酸洗液和活化液，请勿使用盐酸。

超声波处理：超声波空化可以彻底去除微孔钕铁硼中的油、酸、碱。电镀NdFeB磁体前，可根据情况适度采用超声波处理。完成超声波脱脂、酸洗、水洗等步骤后，装入滚筒电镀。有时，还会有人工摇动清洗。虽然手工劳动强度稍大，但零件清洗彻底，涂装效果好

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底层---镀镍

由于目前的镀铜工艺属于复杂溶液类型，溶液的电流效率较低。无法在多孔NdFeB表面获得连续、合格的镀铜层，不适合用作NdFeB涂层的底层。表面镀镍的目的是为后续镀铜提供带正电且结构致密的底层。这样保证了铜的正常电镀，并防止镀铜液对底层的腐蚀。重点主要在于涂层与表面之间的附着力和深镀能力。

底层镀镍的方法是瓦特镀镍工艺。添加适量的半光亮镍添加剂，使用添加剂的目的不是为了光亮，而是为了形成大的电流密度，有利于镀层的快速沉积。瓦特镀镍也属于简单盐镀液类型，因此操作流程与镀钕铁硼镀锌大致相同。

中间层---镀铜

钕铁硼镀铜是指在基层镀镍和表面镍之间进行中间镀铜的工艺过程。目前，钕铁硼镀铜主要采用焦磷酸盐镀铜工艺。镀铜具有以下优点：

• 减少磁性能损失：由于铜是一种抗磁性材料与镍相比，对磁铁的磁屏蔽作用较小。因此，通过用铜代替部分镍，可以减少磁体磁性能的损失。

• 提高镀层的耐腐蚀性：铜的孔隙率比镍低，因此镀铜可以提高镀层的耐腐蚀性，使其更加耐用。

• 降低电镀成本：采用镀铜工艺，减少了表面镍层的厚度，从而降低了电镀成本。

对于面积体积比较高的小尺寸，镍层的厚度对磁体的磁性能影响较大：在这种情况下，镀铜工艺可以通过增加镍层的厚度来减少磁体的磁性能退化。铜层的厚度。

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表层---镀镍

顶层光亮镍大多采用标准光亮镍电镀工艺进行电镀，该工艺目前已经足够成熟。很少有制造商使用氨基磺酸盐镀镍工艺。

通常要求NdFeB镍底层的平均厚度不小于4～5μm，以保证零件的完全覆盖，并防止后续镀铜液的腐蚀。镍顶层厚度为8～10μm，以保证镀层的耐腐蚀性能。这样镍层的总厚度达到12～15μm。镍属于铁磁金属，对钕铁硼磁铁的磁性能有屏蔽作用。涂层越厚，屏蔽效果越大。采用目前的NdFeB镀镍+铜+镍的方法，对于0.5g以下的小尺寸磁体，磁性能可衰减10~15%。

那么，如何减少镍的使用量，降低镀层对磁体的屏蔽作用，而又不影响后续的镀铜和腐蚀，是钕铁硼磁体镍+铜+镍镀层的发展方向。