钕铁硼稀土永磁材料室温熔盐电镀铝的研究.pdf

妒驴《≯驴趔≯护，驴婶 2理论探讨2 易、Ei尹、q多、a争、‘§争、沪《蜃≯圆 钕铁硼稀土永磁材料室温熔盐电镀铝的研究 韩文生1’2。谢锐兵2，萧以德2 (1．广州电器科学研究院日用电器公共实验室，广东广州510300； 2．武汉材料保护研究所，湖北武汉430030) [摘要]在钕铁硼(NdFeB)稀土材料表面直接进行水溶液电镀时，存在镀层分层、易起泡等 是提高其表面防护质量的有效方法。探讨了NdFeB永磁材料在室温熔盐中电镀铝的可行性、熔盐配 比和芳香化合物对电镀铝层组织形态的影响，同时对镀层形成的机理进行了初步探讨。研究表明：采 用Alcl，／EMIc室温熔盐电解质可在NdFeB永磁材料表面获得满意的铝镀层；铝镀层纯度很高，较完 整平滑；添加芳香化合物可以大大提高镀层的质量，使晶粒细小、致密。 [关键词] 电镀铝；NdFeB永磁材料；室温熔盐 [中图分类号]TQl53．1+9[文献标识码]A 0 引 言 性和可靠性。迄今为止，电镀铝主要有两大基本体 系：有机溶剂体系H’5o和熔融盐体系MJ。室温熔盐 钕铁硼(NdFeB)稀土永磁材料是20世纪80 是近几年发展起来的一种新型的电解质，在室温或 年代初研发的第三代稀土永磁材料，具有优异的磁 近于室温下呈液态，其中只存在阴、阳离子，没有中 性能…、较高的性价比，资源丰富，一经问世，短短 性分子，且阳离子较大、不对称，阴离子较小。目前 几年内就迅速应用于各工业领域。但是，由于稀土 的室温离子液体，按其阳离子可划分为季铵盐类、 元素钕性质非常活泼，致使NdFeB永磁体的耐蚀 季磷盐类、烷基吡啶类和烷基咪唑类¨o。从电沉 性能很差。如何提高NdFeB永磁体表面防护质量 积的角度来看，烷基咪唑类室温离子液体具有可调 是保证产品总体质量号陛能长期稳定的关键所在。 节的Lewis酸度，熔点低，室温下具有适当的电导 目前，我国NdFeB永磁材料防护以电镀镍和 率，宽阔的电化学窗口，可忽略的蒸汽压，能溶解多 电镀锌旧’31为主。作为牺牲性阳极，镀锌层经铬酸 种无机物，还可与有机类物质混溶，是一种较为实 盐钝化后耐蚀性明显提高，加之生产成本低廉，已 用的室温离子液体旧J。 被广泛应用。电镀镍成本尽管比电镀锌高，但因耐 高温、抗氧化、耐蚀和装饰性能俱佳，抗压、抗弯、抗 本工作利用AlCl，／EMIC(1．甲基一3一乙基氯化 冲击等力学性能好而更受到青睐。由于NdFeB永咪唑)室温熔盐电解质在NdFeB永磁材料表面电 磁材料表面存在大量的细微毛细孔，前处理以及电 镀铝，探讨电镀液中室温熔盐的不同配比和添加芳 镀中的液体易渗入其中，造成基材腐蚀，导致镀层 香化合物对镀层组织形态的影响。 和基体结合力变差，出现镀层分层、起泡等缺陷。 1试验 为此，寻求一种非水溶液的电镀方法已成为当务之 急。铝电镀层在大气环境下具有很好的稳定性， 1．1 电解液配制、试样制备及试验装置 NdFeB永磁体元器件表面电镀铝可显著提高稳定 将71g(0．484m01)EMIc放入烧杯，缓慢加入 129 g(0．9