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六、化学滚镀镍

一般,钕铁硼镀镍层抗中性盐雾试验多在72h,如果要求更高如96h以上,则只有靠增加镀层厚度来满足要求。但镀层厚度增加后,一方面对磁体磁性能的影响增加,一方面施镀时间长,生产效率低,镀层脆性也会增加,所以不是明智的选择。此时一般采用化学镀镍来解决问题,理由如下。

(1)化学镀镍层的孔隙率低,为无定型结构,镀层均匀一致,所以比相同厚度的电镀镍层防腐性好,可实现在减薄镀层厚度的情况下提高防腐性。

(2)化学镀镍层对含磷量进行控制(含磷量10%以上),可实现镀层不导磁,此时对磁体磁性能的影响已经很小,且镀层的防腐性也最好。

这样,钕铁硼化学镀镍可达到薄镀层、低磁屏蔽和高防腐性等多重目的,以最大限度地发挥其优势。但由于化学镀镍不能循环使用的缺陷,钕铁硼产品采用这种方法是有选择性的,并非所有的产品都适合。适合采用化学镀镍的钕铁硼产品总结如下。

(1)防腐性要求较高的磁体产品,比如中性盐雾试验96h以上。

(2)深孔或形状复杂的产品,及某些细长、扁平、弧度、沟槽等尺寸均匀度要求较高的产品,采用化学镀镍,其极佳的均镀能力使电镀镍望尘莫及。

(3)大面积、大尺寸产品,采用滚镀难度大、问题多(如零件粘贴、表面受损等),采用挂镀或筐镀容易出现“挂具印”或挂点位置镀层有缺陷,且生产效率低。而采用化学镀镍时使用特殊的化学镀滚筒(一种特制的网格式滚筒),可得到均匀、无缺陷的化学镍层。

(4)成品率要求较高的产品,如某类产品抽检200片不允许1片不良,滚镀不确定因素较多往往出现1%~2%的不良,而化学镀镍由于不受电流因素的影响,比电镀镍更容易满足要求。

(5)超小尺寸产品,镀层体积占产品总体积的比例(相比大尺寸产品)提高,则导磁的电镀镍层对磁体磁性能的影响相对增大(镀前镀后测试磁性能衰减15%以上)。而不导磁的化学镍层则不存在此问题。并且,此时因采用化学镀镍,小磁体甚至可以采用磁能积更低一点的材料制作,从而使产品基体材料成本降低。

目前钕铁硼化学镀使用的酸性化学镀镍(酸性化学镍比碱性化学镍层孔隙率低)工艺,尚不能在钕铁硼基体上直接施镀。因为在酸性化学镀镍溶液中,活泼的钕会优先溶解造成磁体失磁严重,并导致镀层与基体的结合力不佳。所以,钕铁硼化学镀镍前需要先打底,然后才能在具有催化活性的底层表面进行正常的化学镍施镀。钕铁硼镍-铜-镍组合的电镀底镍是成熟且现成的工艺,一般化学镀镍采用该工艺打底的多。

另外,有时候会在底镍与化学镍之间增加一道电镀铜,用于防止因底镍与化学镍产能不匹配造成的底镍钝化,在底镍上镀一层铜后可在纯水中放置不超过12h,而且更容易活化,这与实际生产更相适应。比较可行的钕铁硼整套化学镀镍工艺,其主要工艺过程如下。

(1) 预镀镍2µm。

(2) 电镀铜4um。

(3) Cu-cover型化学镀镍1µm(滚镀5~10min)。

(4) Niccol-001化学镀镍铜磷合金10~15µm(滚镀1.5~2h,镀层含镍83%~85%铜3%~4%磷10%~13%)。

该工艺可获得至少满足96h中性盐雾试验要求的钕铁硼化学镀镍层。

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