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稀土永磁材料为什么要电镀-瀚海新材料
稀土永磁材料为什么要电镀？瀚海新材料为您解答
稀土永磁材料从发明以来因其高的磁能密度而快速应用推广，是现代技术必不可少的基础性功能材料。中国每年开采并向全世界提供半数以上的稀土资源，而这其中半数以上都用作稀土永磁材料的制造原料。
稀土永磁材料在不同应用场合会因为环境影响发生腐蚀失效，用于稀土永磁材料的一些防护技术本身也会给磁体带来失效隐患。SmCo5、Sm2Co17主相和Nd2Fe14B主相的晶体结构。外界化学环境如气体、水溶液、有机溶液，外界物理环境如压力、振动、高温、辐照等均可能造成稀土永磁材料的失效。从能量角度，所有物质都自发向低能量状态转化的趋势。铁、钕、钐等与氧化合后形成的氧化物能量状态比铁、钕、钐、氧单质存在时的能量状态低，稀土永磁材料在使用环境中会发生氧化，氧化过程会从表面向磁体内部扩展，造成磁性材料失效。
我们将材料在环境介质的物理化学因素作用下发生破坏的现象称之为腐蚀。主要分为三类：化学腐蚀：金属基体与非电解质直接发生反应而引起的腐蚀，钕铁硼、钐钴磁体在干燥空气中的氧化以及钕铁硼、钐钴磁体在高温下的吸氢等属于化学腐蚀；电化学腐蚀：金属基体与离子导电的介质发生电化学作用而引起的氧化；物理腐蚀：由于物理溶解发生结构变化。由于磁性材料应用场合较多，其失效多因为化学原因产生，这里主要考虑化学腐蚀和电化学腐蚀。
钕铁硼磁体化学防护技术
钕铁硼磁体的防护技术简单地分为化学防护技术和物理防护技术两大类。化学防护技术主要包括制备金属镀层的电镀、化学镀，制备陶瓷镀层的转化膜以及有机涂层的喷涂、电泳等。生产中以电镀工艺在钕铁硼磁体工件表面制备金属防护镀层最为常用。
电镀是将磁体工件作为阴极，利用外电流，将电镀溶液中的金属阳离子在磁体表面还原，形成金属镀层的过程。烧结钕铁硼磁体电镀防护主要以提高磁体耐腐蚀性能为主，同时兼有提高表面力学性能、装饰等作用。电镀的优点包括：工艺相对简单，成膜速度快，易于大批量生产。大部分用于钢铁、有色金属工件防护的电镀金属层的镀种均可用于钕铁硼磁体。用于钕铁硼磁体防护的主要镀种有Zn、Ni、Cu、Cr、Sn、Au、Ag等。由于钕铁硼磁体具有多孔结构和化学性质活泼，单层镀层常不能满足较高的耐蚀要求，一般说来采用多层复合镀可为磁体表面提供更为有效的防护。目前广泛采用的有电镀锌、电镀Ni-Cu-Ni、电镀Ni-Cu-Ni+Ag、电镀Ni-Cu-Ni+Au、电镀Ni-Cu-Ni+电泳环氧等。
锌没有磁性，作为防护镀层对磁体磁性能影响小。与镍、铜相比，镀锌价格相对低廉。锌的硬度较低，镀层内应力较小，不适用于防护易磨损的钕铁硼磁体工件。锌镀层如果不经过处理，在空气中会变暗，因此镀锌后还需要进行钝化处理。
钕铁硼磁体表面电镀镍，通常采用多层体系如Ni-Cu-Ni来降低镀层的孔隙率，提高镀层抗耐蚀性能。相对而言，电镀Ni-Cu-Ni成本比电镀锌高，但因耐高温、抗氧化、耐蚀、装饰性能、力学性能较优而受到用户青睐。
可直接用于钕铁硼磁体防护的单质金属电镀层还有铜、锡、金、银等，同时还有相当多的合金镀技术也可以用于钕铁硼磁体防护，如镍磷合金、镍硼合金、锌铁合金、锌镍合金等等。
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说明本文截取自《稀土永磁材料的失效与防护》
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