NdFeB磁體化學(xué)鍍鎳基合金的防腐性能及動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、第三代稀土永磁合金釹鐵硼材料由于具有優(yōu)異的磁性能、良好的機(jī)械加工特性和相對(duì)低廉的價(jià)格，在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但NdFeB合金的化學(xué)穩(wěn)定性差，在使用環(huán)境中容易發(fā)生氧化，而且在濕熱條件下會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕，大大影響了其應(yīng)用范圍。本文在綜述了近年來(lái)NdFeB永磁材料腐蝕機(jī)理和防護(hù)處理主要研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，采用化學(xué)鍍的方法，在NdFeB磁體表面鍍覆鎳基合金，以提高磁體的耐腐蝕性能。 采用正交試驗(yàn)法對(duì)NdFeB磁體表面化學(xué)鍍鎳磷合

2、金的工藝進(jìn)行了優(yōu)化，測(cè)量了鍍層和基體在3.5wt％NaCl溶液、10vol％鹽酸和20wt％NaOH溶液中的腐蝕速度，以及在3.5wt％NaCl溶液中的極化曲線和交流阻抗譜，對(duì)比分析了在酸性和堿性條件下所得Ni-P鍍層的結(jié)構(gòu)和表面形貌。結(jié)果表明，采用EIS譜圖及等效電路模型可對(duì)鍍層和磁體在介質(zhì)中的電化學(xué)參數(shù)進(jìn)行擬合分析，化學(xué)鍍Ni-P合金能夠顯著改善NdFeB磁體的耐腐蝕性能，且酸性條件下所獲得的鍍層為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，表面胞狀組織呈密集連續(xù)

3、分布，耐腐蝕性能更佳。 對(duì)化學(xué)鍍沉積反應(yīng)活化能的實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，由于酸性鍍液中采用pK值較低的乳酸作為絡(luò)合劑，反應(yīng)體系的活化能較低，鍍速較高。對(duì)酸性條件下化學(xué)鍍Ni-P合金的沉積動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了初步探討，并提出了Ni-P合金沉積動(dòng)力學(xué)的經(jīng)驗(yàn)速率方程式。 研究了NdFeB磁體表面化學(xué)鍍Ni-Co-P三元合金及其耐腐蝕性能。優(yōu)化了鍍液配方以及施鍍工藝，分析了鍍液pH值和金屬離子配比([Co2+]/[Ni2++Co2+])對(duì)沉積速度

4、和鍍層成分的影響，測(cè)量了NdFeB基體和不同鍍層在3.5wt％NaCl溶液中的極化曲線。結(jié)果表明，隨鍍液pH值增加，沉積速度提高，鍍層中Co含量升高，Ni含量和P含量逐漸降低；隨鍍液中Co2+比例增加，沉積速度下降，鍍層中Co含量升高，Ni和P含量降低。化學(xué)鍍Ni-Co-P合金后的NdFeB磁體在3.5wt％NaCl溶液中的腐蝕速度降低了約兩個(gè)數(shù)量級(jí)；當(dāng)鍍液金屬離子配比[Co2+]/[Ni2++Co2+]=0.3時(shí)，鍍層耐腐蝕性能最好，