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六、化學滾鍍鎳

一般,釹鐵硼鍍鎳層抗中性鹽霧試驗多在72h,如果要求更高如96h以上,則只有靠增加鍍層厚度來滿足要求。但鍍層厚度增加后,一方面對磁體磁性能的影響增加,一方面施鍍時間長,生產效率低,鍍層脆性也會增加,所以不是明智的選擇。此時一般采用化學鍍鎳來解決問題,理由如下。

(1)化學鍍鎳層的孔隙率低,為無定型結構,鍍層均勻一致,所以比相同厚度的電鍍鎳層防腐性好,可實現在減薄鍍層厚度的情況下提高防腐性。

(2)化學鍍鎳層對含磷量進行控制(含磷量10%以上),可實現鍍層不導磁,此時對磁體磁性能的影響已經很小,且鍍層的防腐性也最好。

這樣,釹鐵硼化學鍍鎳可達到薄鍍層、低磁屏蔽和高防腐性等多重目的,以最大限度地發揮其優勢。但由于化學鍍鎳不能循環使用的缺陷,釹鐵硼產品采用這種方法是有選擇性的,并非所有的產品都適合。適合采用化學鍍鎳的釹鐵硼產品總結如下。

(1)防腐性要求較高的磁體產品,比如中性鹽霧試驗96h以上。

(2)深孔或形狀復雜的產品,及某些細長、扁平、弧度、溝槽等尺寸均勻度要求較高的產品,采用化學鍍鎳,其極佳的均鍍能力使電鍍鎳望塵莫及。

(3)大面積、大尺寸產品,采用滾鍍難度大、問題多(如零件粘貼、表面受損等),采用掛鍍或筐鍍容易出現“掛具印”或掛點位置鍍層有缺陷,且生產效率低。而采用化學鍍鎳時使用特殊的化學鍍滾筒(一種特制的網格式滾筒),可得到均勻、無缺陷的化學鎳層。

(4)成品率要求較高的產品,如某類產品抽檢200片不允許1片不良,滾鍍不確定因素較多往往出現1%~2%的不良,而化學鍍鎳由于不受電流因素的影響,比電鍍鎳更容易滿足要求。

(5)超小尺寸產品,鍍層體積占產品總體積的比例(相比大尺寸產品)提高,則導磁的電鍍鎳層對磁體磁性能的影響相對增大(鍍前鍍后測試磁性能衰減15%以上)。而不導磁的化學鎳層則不存在此問題。并且,此時因采用化學鍍鎳,小磁體甚至可以采用磁能積更低一點的材料制作,從而使產品基體材料成本降低。

目前釹鐵硼化學鍍使用的酸性化學鍍鎳(酸性化學鎳比堿性化學鎳層孔隙率低)工藝,尚不能在釹鐵硼基體上直接施鍍。因為在酸性化學鍍鎳溶液中,活潑的釹會優先溶解造成磁體失磁嚴重,并導致鍍層與基體的結合力不佳。所以,釹鐵硼化學鍍鎳前需要先打底,然后才能在具有催化活性的底層表面進行正常的化學鎳施鍍。釹鐵硼鎳-銅-鎳組合的電鍍底鎳是成熟且現成的工藝,一般化學鍍鎳采用該工藝打底的多。

另外,有時候會在底鎳與化學鎳之間增加一道電鍍銅,用于防止因底鎳與化學鎳產能不匹配造成的底鎳鈍化,在底鎳上鍍一層銅后可在純水中放置不超過12h,而且更容易活化,這與實際生產更相適應。比較可行的釹鐵硼整套化學鍍鎳工藝,其主要工藝過程如下。

(1) 預鍍鎳2μm。

(2) 電鍍銅4um。

(3) Cu-cover型化學鍍鎳1μm(滾鍍5~10min)。

(4) Niccol-001化學鍍鎳銅磷合金10~15μm(滾鍍1.5~2h,鍍層含鎳83%~85%銅3%~4%磷10%~13%)。

該工藝可獲得至少滿足96h中性鹽霧試驗要求的釹鐵硼化學鍍鎳層。

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