[发明专利]一种高活性多孔隙类材料的表面防护方法

说明书

本发明提供了一种高活性多孔隙类材料的表面防护方法，包括如下步骤：（1）对高活性多孔隙类材料进行前处理，去除其表面的蜡、油或/和锈；（2）将材料通过带电入槽方式浸入无氰电镀铜溶液中，同时施加超声波，或者通过高压泵将镀液进行循环并以高压微射流形式冲刷基体，使得高活性多孔隙类材料在无氰镀铜溶液中以大电流密度值瞬间冲击预镀铜；（3）不经水处理，继续在无氰镀铜溶液中镀1‑15微米厚的铜镀层，最后根据需要继续电镀镍或电镀锌或电镀铜或电镀铬单一镀层或组合镀层。本发明所提供的表面防护方法能有效避免电镀液与基体材料的置换，对基体的润湿性好，防止在孔隙中形成空气腔，镀液迅速灌满盲孔，同时瞬间实现铜镀层的高速沉积。

技术领域

本发明属于材料表面防护技术领域，具体涉及一种高活性多孔隙类材料的表面防护方法。

背景技术

高活性多孔隙类材料指的是化学活性很高，通过粉末压制并烧结或熔融压铸而成的块体材料，该块状材料内部在高倍显微镜下观察有很多微小孔隙。代表材料有烧结钕铁硼永磁材料、锌合金或镁合金压铸件材料等。锌合金压铸件材料，成分上，它主要由95wt%锌、4wt%铝和少量的铜、镁等金属构成，因此电极电位较负。在压铸凝固时，表面会发生偏析，形成富铝相和富锌相，无论强碱介质还是强酸介质都易使锌合金压铸件表面发生化学溶解。结构上，锌合金压铸件基体质地柔韧，在压铸成形过程中，其表层形成约为0.1毫米厚的致密层，表层下则是疏松多孔的结构，如同“馒头”似的结构。为获得光滑平整的表面，压铸件基体需经抛光处理，此时表面的致密层会被破坏，同时暴露疏松多孔的底层。烧结钕铁硼永磁材料同样存在多孔隙率的结构特性，以及存在含富钕相和Nd₂Fe₁₄B主相的多相结构且各相间电化学电位有差异的组织特性。由于高活性多孔隙类材料的高活性，在空气中很容易腐蚀。如烧结钕铁硼永磁材料长期置于空气中，会使得电化学活性高的富钕相发生晶间腐蚀而导致磁性能的严重恶化和磁体结构粉化失效。因此需要对高活性多孔隙类材料进行表面防护处理以提高耐蚀性。

常规的表面防护处理是电镀，但由于高活性压铸多孔隙材料高活性特性，使得它们浸在电镀溶液尤其是在酸性镀液时，会发生镀液对基体的腐蚀问题；此外，多孔隙特征，这些微小孔隙如同一端开口一端封闭的盲孔，浸入电镀液时，因表面张力原因，会在盲孔形成空气腔，镀液难于完全进入，同时镀液体系的深镀能力不够，对于常规电镀方式，盲孔深处分布的电流密度几乎是0，这样微小盲孔很难立刻沉积上金属镀层，反而使少量灌入的镀液残留，当基体外表面镀覆上金属镀层时，微小盲孔残留的镀液就会导致发生从里往外的腐蚀现象。现有的技术方案中，对这两个问题往往考虑不全面，且较多地仅考虑镀液对基体的腐蚀。如中国科学院金属研究所的李庆鹏等先后公开了钕铁硼磁体材料表面镀镍（申请号201110405536.8）、表面镀锌（申请号201110405946.2）和表面磷化（申请号201110095889.2）与有机涂层双层防护的表面处理技术，这样就存在酸性的镀镍溶液或磷化溶液对钕铁硼基体的腐蚀。中国发明专利（申请号201110023139.4）公开了一种在无氰铜锌合金、铜锡合金或铜锌锡合金镀液中锌合金压铸件直接无氰电镀的方法，这种碱性无氰镀液对基体的腐蚀有明显的减缓效果，但对微小孔隙的深入电镀效果不一定好。

发明内容

为解决高活性多孔隙类材料在传统电镀过程中基体容易被镀液腐蚀、微小孔隙内不能镀覆上金属而导致镀层结合力不好，甚至发生由内而外的腐蚀现象（镀层完好，但镀层里面的基体已经生锈或粉化），本发明提供了一种高活性多孔隙类材料的表面防护方法，能有效避免电镀液与基体材料的置换，对基体的润湿性好，防止在孔隙中形成空气腔，镀液迅速灌满盲孔，同时瞬间实现铜镀层的高速沉积。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种高活性多孔隙类材料的表面防护方法，包括如下步骤：

（1）对高活性多孔隙类材料按照表面状况进行前处理，去除其表面的蜡、油或/和锈；